新型β-八甲基trans-四芳基卟啉及金属配合物的合成、结构分析及荧光性能的研究

论文摘要

本文主要研究了新型β-八甲基trans-四芳基卟啉及金属卟啉合成及其荧光性能,并且对卟啉及其金属配合物进行了单晶的培养,并通过X-ray衍射进行了晶体结构的分析。主要合成了两种类型的卟啉化合物包括（Ⅰ）β-八甲基四苯基类卟啉化合物（10-24）和（Ⅱ）β-八甲基二苯基二烷基类卟啉化合物（25-30）,及金属锌配合物（31-43）和金属铜配合物（44-48）。对所合成的化合物进行了UV-vis、IR、1H NMR及元素分析的结构表征。荧光性能研究发现,金属铜类卟啉配合物没有荧光显示,主要是因为Cu金属外层电子结构的d轨道呈单电子状态,金属与卟啉核配合后仍呈单电子构型,卟啉环共扼体系被破坏,从而不产生荧光;而金属锌卟啉配合物与相应的卟啉配体相比较,其荧光强度减小,甚至消失,而且荧光发射波长都有一定程度的蓝移。晶体结构研究发现,此类卟啉化合物及其金属配合物由于β-甲基的引入使得空间位阻很大,导致卟啉平面发生扭曲,均为非平面的结构;而且对于卟啉配体18的晶体结构发现,其发生了质子化,这也证明了卟啉配体的环内H质子在1H NMR中高场没有共振峰。另外,金属锌卟啉配合物对光、热、氧稳定的特性,而且易于结晶,利于制成膜,用于发光器件的研究,有望成为较为理想的红光材料。

论文目录

• 摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 卟啉及金属卟啉化合物简介
• 1.2 卟啉及金属卟啉化合物的电子结构特征与能级跃迁状态
• 1.3 卟啉的一些重要合成方法简介
• 1.4 金属卟啉合成方法简介
• 1.5 卟啉及金属卟啉的应用简介
• 1.6 卟啉及金属卟啉有机电致发光的研究简介
• 1.6.1 有机电致发光研究简介
• 1.6.2 卟啉及金属卟啉化合物有机电致发光性能的研究近况
• 1.7 本课题研究的目的、意义及研究内容
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验仪器与试剂
• 2.2 β-八甲基四芳基类卟啉化合物及金属衍生物的合成及结构表征
• 2.2.1 β-八甲基四芳基类卟啉及β-八甲基二芳基二脂肪基类卟啉的合成及结构表征
• 2.2.2 卟啉金属锌配合物及铜配合物的合成及结构表征
• 第三章 荧光性能的测试
• 第四章 晶体结构的测定及数据收集
• 4.1 化合物单晶培养及结构分析
• 4.2 晶体结构的测定
• 4.3 晶体结构的描述
• 4.3.1 β-八甲基-5,15-二苯基-10,20-二（对-甲氧基）苯基卟啉铜44 的晶体结构
• 4.3.2 β-八甲基-5,15, 10,20- 四（对-氯）苯基卟啉的晶体结构
• 4.3.3 β-八甲基-5,10,15,20-四（对-甲氧基）苯基卟啉锌的晶体结构
• 第五章 结果与讨论
• 5.1 合成方面
• 5.2 结构表征方面
• 5.3 晶体结构分析
• 5.4 荧光性能分析
• 第六章 结论
• 附图
• 参考文献
• 致谢
• 发表论文