芳基金属酞菁的合成与表征

【作者】 李银艳；

【导师】 赵宝中； 付强；

【作者基本信息】 东北师范大学 ， 有机化学， 2004， 硕士

【摘要】 本论文合成了芳基邻苯二腈类酞菁前体化合物，并采用尿素熔融法合成了芳基取代的金属酞菁，用紫外-可见光谱、核磁共振谱、质谱、红外光谱对它们进行了表征。 酞菁本身是一个具有18个π电子的大环共轭体系，在酞菁环周围上引入与酞菁环形成共轭的取代基，增大了酞菁的共轭范围，往往使酞菁化合物具有一定的结构和功能上的特性。本论文以得到纯度好的取代酞菁为目标，设计合成了芳基取代酞菁化合物，其中芳基包括苯基、联苯基等。采用邻苯二腈路线，从简单易得的起始化合物—邻苯二甲酸酐出发，经过亚胺化、硝化、氨解、还原、重氮芳基化等的步骤，制备芳基取代邻苯二菁，再经过与尿素、金属盐的熔融法，制得四芳基取代金属酞菁。芳基引入大大增加了酞菁在有机溶剂中的溶解性，从而得到了纯度较高的酞菁。 邻苯二腈类化合物是合成酞菁的重要前体，我们从邻苯二甲酸酐出发合成4-氨基邻苯二腈。利用4-氨基邻苯二腈，经重氮化后，与一系列芳烃进行重氮盐的芳基化反应，制备出了芳基取代邻苯二腈。所合成的芳基取代邻苯二腈，高温时稳定，用合成酞菁的最简便方法—尿素熔融法，即可合成相应的金属取代酞菁。 从所合成的酞菁的质谱图中看出，各个金属取代酞菁分别有与它们分子量相吻合的分子离子峰，并且纯度很好。其中两个锌酞菁的~1HNMR也证明所合成芳基金属酞菁的纯度很好。 在所合成酞菁的紫外-可见光谱图中，能看到明显的两个酞菁特征吸收带：Q带和B带。研究表明当酞菁类化合物，周边引入长链共轭体系，使酞菁的共轭增长时，在紫外-可见光谱会有不同程度的Q带红移，以及B带加宽且红移。所合成的芳基取代酞菁由于共轭体系的增长具有上述共同特征。将所合成的芳基取代酞菁与未取代的相同金属的酞菁相比，能发现明显的上述特征。进一步证实了芳基金属酞菁的特性。更多还原

【Abstract】 We synthesize two kind of aryl phthalonitriles in this paper, by which we synthesize several arylphthalocyanines through the method of carbamide melting. These phthalocyanines are characterized by UV-vis, Mass Spectrum , 1HNMR, IR through which we prove that these phthalocyanines are pure.The phthalocyanine itself is a 18- conjugated system, when this system is extended the modified phthalocyanine often have special optical characterizations. We are supposed to synthesize a series of purified arylphthalocyanines (including phenyl-and diphyl-phthalocyanine) which have good solubility. Starting with phthalic anhydride through several steps we get eight metal-phthalocyanines which have good solubility because of this we can get purified phthalocyanine.The method(carbamide melting) we chose is simple because these aryl phthalonitriles are stable when high temperature .The arylphthalocyanines we synthesized have good solubility in benzene , acetic acid ethyl ester , acetone, DMF.The arylphthalocyanines we get have the same characterization as those extended conjugated system:one of the peculiar asorption of Pc the Q band is einstein shift, the other Soret band broadens.So, we have synthesized several aryphthalocyanine,and have proved that they are purified and have the same property as previous extendedconjugated phthalocyanine.更多还原