【正文】 …………………………1 7 附錄 ........…………………………………………………………………………………1 8 2 Meso5， 10， 15， 20四 (對氯苯基 )卟啉及其金屬配合物的合成方法與性質(zhì)表征 化學(xué)化工學(xué)院 化學(xué)專業(yè) 化術(shù)娟 (21007011029) 指導(dǎo)教師：張娜 (講師 ) 摘要： 以丙酸為溶劑，直接用對氯苯甲醛與吡咯反應(yīng)合成了 Meso5， 10， 15， 20四 (對氯苯基 )卟啉，簡稱 TPClPPH2。 本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) ( 201 屆 ) 題 目： Meso5， 10， 15， 20四 (對氯苯基 )卟啉及其金屬配合物的合成方法與性質(zhì)表征 學(xué) 院： 化學(xué)化工學(xué)院 專 業(yè)： 學(xué)生姓名： 學(xué)號： 指導(dǎo)教師： 職稱 (學(xué)位 )： 完成時間： 201 年 1 月 2 日 成 績： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 茲呈交的學(xué)位論文，是本人在指導(dǎo)老師指導(dǎo)下獨立完成的研究成果。利用室溫固相法合成了卟啉化合物與 Zn2+， Pd2+， Cu2+， Mn2+， Co2+， Ni2+等金屬離子形成的配合物，產(chǎn)率為 70%～ 85%。 solid phase synthesis。 1880年， Seyler分別從血紅素和葉綠素中分離出含有卟啉單元的化合物 [7]。 1929年， Hans Fisher合成了鐵原卟啉并獲得諾貝爾獎，至此，卟啉合成取得了重大的突破，人們不再只是從植物中提取，基本可以通過類似的原料利用已知的化學(xué)反應(yīng)來合成卟啉 [12]。 人 類 在開發(fā)太陽能方面，卟啉化合物 主要用 作為光敏劑光解水制備氫氣 的過程 ，從而提高光解的產(chǎn)量和速度。在動物體內(nèi)存在于血紅素中，而血紅素是進(jìn)行氧氣傳遞的重要物質(zhì)。在上個世紀(jì) 60年代后，著名美國有機化學(xué)家 。 本論文通過途徑 a逆合成目標(biāo)產(chǎn)物 Meso5， 10， 15， 20四 (對氯苯基 )卟啉， 簡稱 TPClPPH2。該方法簡單，時間短，可快捷的合成該類似卟啉化合物。 7 本論文創(chuàng)新點之一：通過卟啉環(huán)上取代基的修飾，合成具有 一定空腔大小的卟啉化合物，再與幾種過渡金屬結(jié)合合成了卟啉配合物，得到了特殊功能的卟啉化合物，該化合物可以對特定有機或生物分子進(jìn)行識別，同時對該化合物進(jìn)行了一系列的性質(zhì)表征。 丙酸：市售的分析純，在使用前要重蒸。 TPClPPH2的合成 取一個 250mL三口圓底燒瓶，將其固定在磁力攪拌器。 TPClPPH2與過渡金屬離子形成配合物的成 (如醋酸鋅 )，加入研缽中混合、研磨 15min，滴加幾滴丙酮，繼續(xù)研磨 30min，用乙醇溶解轉(zhuǎn)移到燒杯中，濃縮，靜置過夜，即可得到藍(lán)黑色晶體，用甲醇進(jìn)行重結(jié)晶，再用氯仿進(jìn)行二次重結(jié)晶得到相應(yīng)的純產(chǎn)品。分析結(jié)果 如 表 31。與相應(yīng)的過渡金屬離子結(jié)合形成配合 物后，由于卟啉空腔中 NH被金屬離子所取代，生成 NM鍵，所以相應(yīng)的配合物中不出現(xiàn)這兩個峰，這是卟啉配合物形成的一個重要標(biāo)志。 TPClPPH2及其配合物的 UVvis譜數(shù)據(jù)如 表 33所示。實驗表明，卟啉環(huán)上側(cè)鏈基團(tuán)對 Q帶和 B帶產(chǎn)生影響很小。 表 34 TPClPPH2及其配合物的熒光 譜數(shù)據(jù) 化合物 Ex/max(nm) Em/max(nm) TPClPPH2 420 661 TPClPPCu(Ⅱ ) 434 650 TPClPPPb(Ⅱ ) 431 655 TPClPPZn(Ⅱ ) 437 654 13 TPClPPMn(Ⅱ ) 437 655 TPClPPCo(Ⅱ ) 435 655 TPClPPNi(Ⅱ ) 436 653 由表 34可得，卟啉化合物的最大激發(fā)波長約在 420nm，最大發(fā)射波長約在661nm左右，具有很強的熒光性質(zhì)。如表 35所示。 4 結(jié)論 卟啉及其配合物的應(yīng)用很廣泛，而且對人類的發(fā)展有重要的應(yīng)用，在很多方面都用到卟啉及其配合物，如在高分子材料、化學(xué)催化、光電化學(xué)、 藥物化學(xué)、仿生學(xué)、環(huán)境保護(hù) 等不同領(lǐng)域的各方面都有廣泛應(yīng)用，本論文通過實驗合成卟啉及其配合物并初步研究了其性質(zhì)。同時對本實驗合成的目標(biāo)產(chǎn)物卟啉及其配合物，又通過其它方法，如 IR、 UVvis、熒光光譜及熱重，更好的說明了卟啉及其配合物的化學(xué)性質(zhì)。HorrocksJr, and Yttrium Complexes of Tetraphenylporphin.[J] Tetrahydron ,31,26372640. [11] Bent .。她是我在日常生活和學(xué)習(xí)工作中值得學(xué)習(xí)的榜樣。我們互相學(xué)習(xí)，互相幫助，在這異鄉(xiāng)度過了美好的大學(xué)時光。非常感謝你們！ 18 附錄 化合物譜圖 IR TPClPPH2的紅外光譜圖 TPClPPCu(Ⅱ )的紅外光譜圖 (乙酸銅 ) TPClPPCu(Ⅱ )的紅外光譜圖 (硫酸銅 ) 19 TPClPPCu(Ⅱ )的紅外光譜圖 (硝酸銅 ) TPClPPPb(Ⅱ )的紅外光譜圖 (醋酸鉛 ) TPClPPZn(Ⅱ )的紅外光譜圖 (乙酸鋅 ) 20 TPClPPPb(Ⅱ )的紅外光譜圖 (醋酸鉛 ) TPClPPZn(Ⅱ )的紅外光譜圖 (乙酸鋅 ) TPClPPZn(Ⅱ )的紅外光譜圖 (硫酸鋅 ) 21 TPClPPZn(Ⅱ )的紅外光譜圖 (硝酸鋅 ) TPClPPMn(Ⅱ )的紅外光譜圖 (硫酸錳 ) TPClPPCo(Ⅱ )的紅外光譜圖 (硫酸鈷 ) 22 TPClPPNi(Ⅱ )的紅外光譜圖 (硫酸鎳 ) UVvis TPClPPH2的紫外吸收光譜圖 23 TPClPPCu(Ⅱ )(醋酸銅 ) TPClPPCu(Ⅱ )(硝酸銅 ) TPClPPCu(Ⅱ )(醋酸銅 ) TPClPPCu(Ⅱ )(硝酸銅 ) 24 TPClPPCu(Ⅱ )(硫酸銅 ) TPClPPPb(Ⅱ )(醋酸鉛 ) TPClPPZn(Ⅱ )(醋酸鋅 ) TPClPPZn(Ⅱ )(硫酸鋅 ) 25 TPClPPZn(Ⅱ )(硝酸鋅 ) TPClPPMn(Ⅱ )(硫酸錳 ) TPClPPCo(Ⅱ )(硫酸鈷 ) TPClPPNi(Ⅱ )(硫酸鎳 ) 熒光激發(fā)和發(fā)射光譜 26
5 0 0 6 0 0 7 0 0 8 0 0 9 0 0nm1 (EM )01002003004005006007008009001000 TPClPPH2 激發(fā)波長 420nm TPClPPH2 發(fā)射波長 661nm
5 0 0 5 5 0 6 0 0 6 5 0 7 0 0nm1 (EM )01002003004005006007008009001000 TPClPPCu(Ⅱ )，反應(yīng)物 乙酸銅 ，激發(fā)波長 434nm 發(fā)射波長 650nm
5 0 0 6 0 0 7 0 0nm1(EM )01002003004005006007008009001000 TPClPPCu(Ⅱ )，反應(yīng)物