易溶性含氟酞菁合成及性質(zhì)研究.pdf

1、酞菁類化合物有一個(gè)18π的高度共軛的大環(huán)體系，因此在可見光區(qū)有較強(qiáng)的躍遷，所以該類化合物能夠有很強(qiáng)的光、熱及化學(xué)穩(wěn)定性。正因?yàn)檫@種獨(dú)特的性質(zhì)，酞菁化合物突破了染料的局限，受到世界各國(guó)研究人員的關(guān)注，被用作一種光電功能性材料，在高科技領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用。但是也正是酞菁化合物的大環(huán)體系導(dǎo)致了酞菁化合物的溶解性差、難以成膜，這些構(gòu)成了現(xiàn)在酞菁化合物在研究和應(yīng)用上現(xiàn)在的瓶頸，因此設(shè)計(jì)合成具有不同取代基的酞菁化合物進(jìn)行它們的增溶性研究，已成為一個(gè)

2、各國(guó)研究者關(guān)注的熱點(diǎn)領(lǐng)域。
　　 本論文的工作重點(diǎn)是，在酞菁大環(huán)上分別引入了四個(gè)四氟丙氧基和八氟戊氧基，合成了一系列四氟和八氟兩類新型易溶性金屬酞菁衍生物，對(duì)它們進(jìn)行紫外、紅外、質(zhì)譜、元素分析等結(jié)構(gòu)表征并研究它們的部分性質(zhì)?？偣卜譃槿齻€(gè)部分：
　　 第一部分：以4-硝基鄰苯二腈、四氟丙醇和八氟戊醇為主要原料合成了新型四氟和八氟酞菁前驅(qū)體，并進(jìn)行了新型前驅(qū)體反應(yīng)溫度和時(shí)間的正交實(shí)驗(yàn)，得到了最佳反應(yīng)條件為55℃和38h。以此

3、為原料合成了一系列的四氟和八氟酞菁衍生物：M[Pc(O-C3H3F4)4]4(M=Fe、Co、Ni、Cu、Zn、H2)和M[Pc(O-C5H5F8)4]4(M=Fe、Co、Ni、Cu、Zn、H2)。并對(duì)這些酞菁衍生物進(jìn)行了元素分析、紫外、紅外、質(zhì)譜和核磁等光譜表征。
　　 第二部分：我們對(duì)合成得到的新型含氟酞菁衍生物用循環(huán)伏安法(CV)和差示脈沖伏安法(DPV)進(jìn)行了它們電化學(xué)性質(zhì)的研究。在CH2Cl2的電化學(xué)窗口下，除了四氟鐵

4、酞菁和四氟銅酞菁是有兩個(gè)單電子氧化過(guò)程與四個(gè)單電子還原過(guò)程外，其余的含氟酞菁化合物都是具有兩個(gè)單電子氧化過(guò)程與三個(gè)單電子還原過(guò)程。而且它們?cè)谘h(huán)伏安法中陽(yáng)極的電位和陰極的電位差都較小，在lOOmv以下，所以這些氧化還原過(guò)程都是準(zhǔn)可逆的過(guò)程是單電子氧化還原行為，即從酞菁共軛的大環(huán)分子軌道上加減一個(gè)電子。與自由酞菁的電化學(xué)參數(shù)相比較，說(shuō)明引入的含氟碳鏈?zhǔn)俏娮踊鶊F(tuán)，并且含氟原子越少供電子能力較強(qiáng)。含氟碳鏈的引入還讓酞菁分子的共軌性更集中。含

5、氟碳鏈與其它的供電子基團(tuán)不同，它們的引入影響到了酞菁分子的大環(huán)之間的產(chǎn)生的π-π共軛。
　　 第三部分：我們用紫外分光光度法以2，9，16，23-四-(-1，1,2，2-四氟丙氧基)銅酞菁和2，9，16，23-四-(-1，l，2，2,3,3,4,4-八氟戊氧基)銅酞菁為代表對(duì)合成的含氟金屬酞菁的溶解性進(jìn)行了研究。準(zhǔn)確測(cè)得了2，9，16，23-四-(-1，1,2，2-四氟丙氧基)銅酞菁在20℃用甲醇當(dāng)溶劑的溶解度為6.80g/L，