卟啉镁配合物的合成、表征和性能及卟啉配合物晶体结构研究

论文摘要

卟啉类化合物具有特殊的结构和性能,在光电转化、仿生学、催化材料、气体传感器、太阳能贮存、微量分析等领域有着重要的作用,卟啉化合物研究越来越活跃。本文合成了未见文献报道的的meso-四（对烷氧基苯基）卟啉镁配合物10个。用UV-vis,1H NMR,IR,MS和元素分析对其结构进行了表征和确证。用差示扫描量热法（DSC）和偏光显微镜（PM）对所合成的10个配合物的液晶性质进行了研究。结果表明,其中6个配合物具有液晶性质,有1～3个中介相,有确定的相转变温度、热焓△H和相变区间。液晶相起始温度最高为166.48℃,最低为83.97℃。液晶相变区间△T最宽为208.71℃,△T最窄19.94℃。通过PM观察该系列化合物液晶态为丝状织构。它们的液晶行为表现为升温单变液晶。通过蒸气扩散法得到了meso-四（对正戊烷氧基苯基）卟啉及其Ag, Zn, Ni配合物四个单晶,用X-ray单晶衍射对它们的晶体结构进行了分析。结果表明,meso-四（对正戊烷氧基苯基）卟啉及其Ag, Zn配合物的卟啉环高度共平面,而Ni配合物的卟啉环扭曲成马鞍状。分子间C-H…π作用力使分子首尾相连形成环状结构。本文还对3个六氢吡啶二硫代氨基甲酸衍生物的晶体结构进行了分析,在这3个化合物中,六氢吡啶环均为椅式结构,晶体结构中存在分子间氢键和π-π堆积作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 前言
• 1.2 卟啉化合物的合成进展
• 1.2.1 Alder-Longo方法
• 1.2.2 Lindsey方法
• 1.2.3 2+2合成法
• 1.2.4 3+1合成方法
• 1.2.5 固体熔融合成法
• 1.3 卟啉化合物的应用
• 1.3.1 太阳能存储
• 1.3.2 光动力治疗
• 1.3.3 分子器件
• 1.3.4 模拟光合作用体系
• 1.4 卟啉液晶
• 1.5 本文的工作及意义
• 第二章 meso-四（对烷氧基苯基）卟啉镁配合物的合成与结构表征
• 2.1 仪器和试剂
• 2.1.1 仪器
• 2.1.2 试剂
• 2.2 合成路线
• 2.2.1 meso-四（对烷氧基苯基）卟啉的合成路线
• 2.2.2 meso-四（对烷氧基苯基）卟啉镁配合物的合成路线
• 2.3 meso-四（对烷氧基苯基）卟啉镁配合物的合成
• 2.3.1 对烷氧基苯甲醛的合成
• 2.3.2 meso-四（对烷氧基苯基）卟啉的合成
• 2.3.3 meso-四（对烷氧基苯基）卟啉镁配合物的合成
• 2.4 产物编号
• 2.5 meso-四（对烷氧基苯基）卟啉镁配合物的结构表征结果
• 第三章 meso-四（对烷氧基苯基）卟啉镁配合物的波谱分析
• 3.1 紫外可见光谱分析
• 3.2 红外光谱分析
• 3.3 核磁共振氢谱分析
• 3.4 质谱和元素分析
• 第四章 液晶性能研究
• 4.1 实验仪器
• 4.2 液晶性能研究
• 第五章 晶体结构分析
• 5.1 单晶分析简介
• 5.2 实验仪器
• 5.3 单晶培养
• 5.4 晶体结构分析
• 5.4.1 meso-四（对正戊烷氧基苯基）卟啉（Ⅰ）的晶体结构
• 5.4.2 meso-四（对正戊烷氧基苯基）卟啉合银（Ⅱ）的晶体结构
• 5.4.3 meso-四（对正戊烷氧基苯基）卟啉合锌（Ⅲ）的晶体结构
• 5.4.4 meso-四（对正戊烷氧基苯基）卟啉合镍（Ⅳ）的晶体结构
• 5.4.5 六氢吡啶二硫代氨基甲酸乙酸环己酯（Ⅴ）的晶体结构
• 5.4.6 六氢吡啶二硫代氨基甲酸乙酸丁酯（Ⅵ）的晶体结构
• 5.4.7 六氢吡啶二硫代氨基甲酸乙酰对氯苯胺（Ⅶ）的晶体结构
• 5.5 单晶培养和衍射实验讨论
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间公开发表论文