鋅、鎵等金屬酞菁配合物的合成、熒光性質(zhì)及其在分析測定中的應(yīng)用研究.pdf

1、酞菁類化合物是一類有機功能顏料，它們具有很好的化學穩(wěn)定性、優(yōu)異的光、電性質(zhì)，這類化合物在光導、光存儲、化學傳感器、光伏打電池、非線性光學、電致變色顯示等高新技術(shù)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，因而引起了研究者的極大興趣。但是由于無取代酞菁化合物的溶解性差，難成膜等弱點，使其研究和應(yīng)用在很大程度上受到限制，因此設(shè)計合成具有不同功能的易溶性酞菁化合物以滿足多方面的應(yīng)用要求已成為眾多科學工作者努力的目標。本論文合成了若干可溶性的金屬酞菁衍生物，研究它

2、們的光物理和光化學性質(zhì)，并探索有關(guān)性質(zhì)的實際應(yīng)用。論文主要分為以下幾部分： 1.分別采用傳統(tǒng)加熱法和微波輻照法合成了一系列金屬酞菁配合物，包括鋅、鋁、鎵等金屬的無取代、硝基、氨基、磺酸基酞菁配合物。并對微波輻照法合成上述金屬酞菁的條件進行了研究，重點考察了輻照時間、原料配比、微波爐的輸出功率等對合成結(jié)果的影響。發(fā)現(xiàn)最佳合成條件為：原料比mol硝基苯酐:mol尿素:mol配體=1:5:O.21~0.23；鉬酸銨為催化劑；累計輻照6

3、30s。而不同金屬配位的酞菁所需微波爐的輸出功率不同：酞菁鋁，酞菁鎵需輸出功率為100％；酞菁鈷，酞菁鋅等則是需要70％的輸出功率。對兩合成方法所得產(chǎn)物分析表征表明，微波輻照法不僅可以獲得與傳統(tǒng)加熱法相同結(jié)構(gòu)的酞菁配合物，而且該法具有產(chǎn)率高、反應(yīng)時間短、操作簡單，產(chǎn)物的后處理容易等優(yōu)點。 2.研究了四磺酸基酞菁鋅(ZnTsPc)在溶液中的熒光性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)當ZnTsPc濃度不變時，位于690nm(λEX=390nm)處的發(fā)射峰強度與

4、pH以及表面活性劑的存在有關(guān)：pH=12.0、CTAB濃度為7.46×10-4mol·L-1時達最大值。討論了pH以及表面活性劑的存在對四磺酸基酞菁鋅存在形式的影響，指出四磺酸基酞菁鋅的解聚是使發(fā)射峰強度增大的主要原因。而加入甲毓咪唑(thiamazole)，可使熒光發(fā)生猝滅。探索了用間接熒光猝滅法測定甲巰咪唑(thiamazole)的最佳條件：pH=11.3 ，CCTAB=8×10-4 molL-1 ，CznTSpc=2×10-5 m

5、olL-1 。在最佳測定條件下，甲巰咪唑濃度C在2×10-7～1×10-6molL-1范圍內(nèi)△F(F0-F)與C甲巰咪唑(單位：μmol/L)的關(guān)系為△F=61400C甲巰咪唑+50000。檢測限為0.16 μmol/L。利用該法測定樣品中甲巰咪唑(thiamazole)的含量，結(jié)果令人滿意。 3.研究了氨基酞菁鎵在不同的pH值時溶液中的聚集狀態(tài)及氨基酞菁與亞硝酸鈉的相互作用。發(fā)現(xiàn)在溶液中加入酸后，酞菁環(huán)上氨基發(fā)生質(zhì)子化反應(yīng)，使得酞菁環(huán)

6、的共軛體系變小，其紫外、熒光光譜發(fā)生明顯變化。而且氨基酞菁分子上的四個自由氨基在酸性條件下能與亞硝酸鈉發(fā)生重氮化反應(yīng)，從而引起氨基酞菁的熒光，紫外光譜發(fā)生變化。探索了用間接熒光猝滅法測定亞硝酸鈉的最佳條件：}iCl的濃度為0.48mol/L，酞菁鎵的濃度C GaTApc=1.25×10-5mol/L。在最佳條件下，亞硝酸鈉的濃度C在5×10-7~4×10-6moL-1范圍內(nèi)AF(=F0-F)與酞菁鎵的濃度CNaNO2的關(guān)系為：AF=17