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meso四對(duì)氯苯基卟啉及其金屬配合物的合成方法與性質(zhì)表征本科畢業(yè)論文(編輯修改稿)

2025-07-17 12:56 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 HW 鞏義市予華儀器有限公司 分析天平 AUY220 日本島津 電子天平 JB/T5374 奧豪斯儀器有限公司 循環(huán)真空泵 SHZD(Ⅲ) 鞏義市予華儀器有限公司 智能磁力攪拌器 ZNCLS 鞏義市予華儀器有限公司 真空干燥箱 DZF6020 上海博迅實(shí)業(yè)有限公司 紫外可見(jiàn)分光光譜儀 UV2100 北京北分瑞利分析器(集團(tuán))有限公司 傅立葉變換紅外光譜儀 nicolet380 美國(guó)Nicolet(尼高力)公司 熒光光譜儀 F4500 日本日立Hitachi 元素分析 PE2400 PerkinElmer 實(shí)驗(yàn)室常用儀器:燒杯,玻璃棒,四口燒瓶,溫度計(jì),干燥管,回流冷凝管,蒸餾瓶,錐形瓶,分液漏斗等。 裝置圖(a) 減壓蒸餾 :重蒸丙酸,吡咯等實(shí)驗(yàn)裝置圖 圖21 試驗(yàn)裝置圖(b)合成反應(yīng)裝置圖: 圖22 合成反應(yīng)裝置圖 卟啉及其配合物合成路線(xiàn)圖23 卟啉及其配合物合成路線(xiàn) Meso5,10,15,20四(對(duì)氯苯基)卟啉的合成步驟 減壓蒸餾在加熱套里固定好圓底燒瓶,往燒瓶中加入沸石和蒸餾的物質(zhì),從下到上,從左到右依次安裝克式蒸餾頭,溫度計(jì),冷凝管,尾接管和接收瓶,搭好蒸餾裝置,在尾接管出口安裝循環(huán)水真空泵,加熱進(jìn)行減壓蒸餾,觀(guān)察溫度,收集餾分,當(dāng)溫度第二次穩(wěn)定,且液體均勻流出換接收器收集,收集恒定的餾分,當(dāng)燒瓶中液體不多時(shí),換接收器,中間即是重蒸后的溶液。(丙酸蒸餾前后顏色基本沒(méi)有變化,吡咯由黃色變?yōu)榱咙S色)。 TPClPPH2的合成取一個(gè)250mL三口圓底燒瓶,將其固定在磁力攪拌器。,加入磁力攪拌子。取一25mL恒壓滴液漏斗,用磨口塞封口,將其安放在三口燒瓶側(cè)口,另一側(cè)安溫度計(jì),中間一口裝冷凝管,打開(kāi)冷凝管和磁力攪拌器,加熱至沸(約135℃)溶液呈亮黃色, 新蒸的吡咯,約7min滴完,隨著吡咯的加入,溶液由亮黃色經(jīng)橙紅色,棕紅色變?yōu)樽罱K棕黑色,繼續(xù)回流30min,得到深色液體,停止加熱,趁熱將溶液轉(zhuǎn)移至大燒杯中,自然冷卻至室溫,再置于冰浴中放置過(guò)夜,析出深紫色晶體,用G4熔砂漏斗抽濾,用丙酸淋洗2次,真空干燥得到深紫色粗品,再用無(wú)水乙醇重結(jié)晶得到紫色晶體,80℃,%。 薄層色譜將重結(jié)晶的產(chǎn)品,加少量的氯仿溶解,用毛細(xì)管點(diǎn)在硅膠板上,以CH2Cl2和乙醇(體積比1:1)展開(kāi),用手提式紫外分析儀照射,可以看到一條很明亮的顏色,中間沒(méi)有點(diǎn),說(shuō)明重結(jié)晶得到的目標(biāo)產(chǎn)物(TPClPPH2)很純,進(jìn)而進(jìn)行性質(zhì)表征及與過(guò)渡金屬形成配合物。 TPClPPH2與過(guò)渡金屬離子形成配合物的合成(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(guò)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。由此可得到Meso5,10,15,20四(對(duì)氯苯基)卟啉(TPClPPH2)與Zn2+,Pd2+,Cu2+,Mn2+,Co2+,Ni2+過(guò)渡金屬離子形成的配合物共10種,其中有三種金屬Zn2+,三種金屬Cu2+。即四(對(duì)氯苯基)卟啉鋅(Ⅱ)(TPClPPZn(Ⅱ)),四(對(duì)氯苯基)卟啉鉛(Ⅱ)(TPClPPPb(Ⅱ)),四(對(duì)氯苯基)卟啉銅(Ⅱ)(TPClPPCu(Ⅱ)),四(對(duì)氯苯基)卟啉錳(Ⅱ)(TPClPPMn(Ⅱ)),四(對(duì)氯苯基)卟啉鈷(Ⅱ)(TPClPPCo(Ⅱ)),四(對(duì)氯苯基)卟啉鎳(Ⅱ)(TPClPPNi(Ⅱ)),其產(chǎn)率及性質(zhì)見(jiàn)表23。表23 TPClPPH2及其配合物的物理性質(zhì)及產(chǎn)率卟啉(金屬)化合物反應(yīng)物(全文下同)產(chǎn)率(%)顏色TPClPPH2紫色晶體TPClPPCu(Ⅱ)乙酸銅紫紅色晶體TPClPPPb(Ⅱ)乙酸鉛墨綠色粉末TPClPPZn(Ⅱ)醋酸鋅亮紫色晶體TPClPPMn(Ⅱ)硫酸錳亮紫色晶體TPClPPCo(Ⅱ)硫酸鈷紅褐色粉末TPClPPNi(Ⅱ)硫酸鎳紫黑色粉末3 結(jié)果與討論 元素分析 卟啉及其配合物的元素分析表明,元素分析結(jié)果與目標(biāo)化合物的結(jié)構(gòu)基本相符,說(shuō)明合成的化合物是目標(biāo)化合物。分析結(jié)果如表31。 表31 TPClPPH2及其配合物的元素分析(括號(hào)里為理論值)化合物反應(yīng)物CNTPClPPH2()()TPClPPCu(Ⅱ)乙酸銅()()TPClPPPb(Ⅱ)乙酸鉛()()TPClPPZn(Ⅱ)醋酸鋅()()TPClPPMn(Ⅱ)硫酸錳()()TPClPPCo(Ⅱ)硫酸鈷()()TPClPPNi(Ⅱ)硫酸鎳()() 紅外光譜(FTIR)分析將TPClPPH2及其配合物分別與KBr約為1:200比例混合,研磨,制得薄片。利用紅外光譜儀進(jìn)行掃譜圖,數(shù)據(jù)分析如表32所示。表32 TPClPPH2及其配合物的IR譜數(shù)據(jù)(υ/cm1)振動(dòng)TPClPPH2TPClPPCu(Ⅱ)TPClPPPb(Ⅱ)TPClPPZn(Ⅱ)TPClPPMn(Ⅱ)TPClPPCo(Ⅱ)TPClPPNi(Ⅱ)υ(NH)————————————υ(CH)υ(Ph、CN)б(NH)————————————υ(Ph、CCl)(CH2)n 由表32可得, 處弱峰為吡咯環(huán)上的NH鍵的伸縮振動(dòng),這與文獻(xiàn)[23]相吻合。與相應(yīng)的過(guò)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(gè)峰,這是卟啉配合物形成的一個(gè)重要標(biāo)志。由紅外光譜附錄可以看到鋅、銅兩組對(duì)比金屬配合物,主要特征峰,基本沒(méi)有多大區(qū)別,但是從譜圖可以看出,選用醋酸鹽的配合物,相對(duì)譜圖出現(xiàn)鋸齒峰較少。因此可以看出選用醋酸鹽形成配合物相同條件下,雜質(zhì)含量較少,產(chǎn)率更高。 紫外可見(jiàn)光譜(UVvis)分析UVvis譜的測(cè)定,用氯仿作溶劑,溶液濃度約在104mol/L,扣除溶劑背景,在370700nm掃描得到。TPClPPH2及其配合物的UVvis譜數(shù)據(jù)如表33所示。表33 TPClPPH2及其配合物的UVvis譜圖化合物Soret(B)帶 λmax /nm Q帶λmax /nmTPClPPH2416517 550 590 647TPClPPCu(Ⅱ)418516 542TPClPPPb(Ⅱ)420472 516TPClPPZn(Ⅱ)422516 552 592TPClPPMn(Ⅱ)426518 550 590TPClPPCo(Ⅱ)4
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