酞菁铁

酞菁铁
酞菁铁

酞菁铁(Ⅱ)的制备及其表征

魏丹清

武汉大学化学与分子科学学院2012级

摘要:本实验以邻苯二甲酸酐、FeCl2.4H2O(自制)、尿素为原料,以钼酸铵作为催化剂,采用固相熔融法合成FePc,用真空升华提纯产物。纯产物经红外及紫外可见光谱表征。

关键词:固相熔融法提纯表征

0引言:酞菁类化合物可看作是四氮杂卟啉的衍生物(如图1 所示),具有D2n 点群对称性。自上个世纪初被偶然合成以来,已在染料和光电功能材料等方面获得了巨大的应用。近年来随着对功能材料的研究开发,发现这一类化合物具有许多诱人的功能。诸如含金属离子的酞菁类配合物MPc(M2+为二价金属离子,H2Pc 为自由酞菁)具有很大的三阶非线性光学响应系数,夹层稀土酞菁配合物REPc2(REn+为稀土离子)具有电致变色效应,由于π-π相互作用,酞菁结晶时呈柱状排列而显示出沿柱方向的低维导电性,桥联的金属酞菁配合物在室温下具有很好的液晶相,另外作为催化剂、抗辐射剂的研究也受到重视。

酞菁类化合物的合成一般采用Linstead合成法:以下面所示的化合物为前体,以金属氯化物、氧化物、醋酸盐或自由金属为模板,必要时以脲为胺化剂,钼酸铵为催化剂,高温熔融或在喹啉、萘等高沸点有机溶剂中反应。以醇类为溶剂反应温度较低的合成见文献[7,8]。

Linstead 合成方法:

酞菁类化合物的提纯比较困难。反应产物中含有大量杂质,包括原料及其它一些高分子聚合物。常用提纯方法有微热丙酮索氏萃取除杂、真空升华、浓H2SO4 再沉淀或色谱柱提纯。

Ⅰ实验部分:

一、试剂及仪器

试剂:还原铁粉、分析纯盐酸、邻苯二甲酸酐、尿素、乙醇、氢氧化钠固体、钼酸铵、浓硫酸

仪器:减压过滤装置、真空干燥器、量筒(50mL)、三口瓶(250 mL 、100mL)、滤纸、烧杯(250mL)、 24#圆底烧瓶(100mL)、24#直形冷凝管、 24#空气冷凝管、24#蒸馏柱、24#磨口弯头、24#磨口塞、油泵、19#导气管、橡皮管、电热套(250 mL)、研钵、温度计(300℃)、长玻棒、容量瓶(50 mL)、表面皿、牛角勺、Schlenck 管、天平、氮气钢瓶、管式电炉、旋子流量计、石英管、烘箱、小磁舟、UV—Vis 分光光度计、红外光谱仪、压片机、红外灯

二、实验步骤:

1.FeCl2·4H2O 的制备

量取125 mL分析纯盐酸加入水配成250 mL的盐酸,此时盐酸的浓度约为6mol·L-1。

称取5.66 克还原铁粉放入100mL 的三口烧瓶中,并向其中加入35mL 6mol·L-1的盐酸溶液,缓缓通入N2 气至液面上,烧瓶上的一个瓶口用导气管将逸出气体经安全瓶(防倒吸)导入稀碱溶液,通气量控制适当小一些。当反应瓶中H2 气产生的速度减慢时,迅速减压过滤得氯化亚铁熔液。再将滤液倒入干净的100 mL 的三口烧瓶,一侧口通入氮气,另一侧口用玻璃塞塞住,中间口接上蒸馏柱、直

形冷凝管再接上磨口弯头,侧口上用橡皮管将气体导入到稀碱溶液,下口用圆底烧瓶连接,各个磨口处均涂上真空酯防止空气跑入。开始蒸馏,温度设定为300℃,当出现大量晶体时停止加热,,充分冷却(低于285.3K)后迅速抽滤压干,立即转移至表面皿中(动作要快,防止氧化),置于真空干燥器中抽真空充N2 数次,干燥后,保存在用N2 气冲洗过的磨口瓶中。产品为浅绿色晶体,根据反应铁量计算其产率。

现象:刚开始反应时瓶内有产生大量气泡,半个小时后发现稀碱溶液中没有气泡产生,疑是漏气,经检查发现是因为磨口处仍残留铁粉影响了实验。处理好后继续实验约两个小时后瓶内产生的氢气几乎很少了,随后乘热过滤得浅绿、微黄的滤液,蒸馏一段时间后产生大量的白色固体,冷却过程中固体由白色慢慢变为浅绿色,抽滤后得浅绿色固体。

2. 酞菁铁的合成

称取5.02 克邻苯二甲酸酐,7.01 克尿素,0.11 克钼酸铵,置于研钵中研细并混合均匀,然后称取自己制备的FeCl2·4H2O 1.37g于研钵研小再与已经研磨后的其余样品一起混合,混合均匀后,小心加入到干燥的250mL24#三口烧瓶中。三口烧瓶中间口接一空气冷凝管,一个侧口通入氮气,温度计从另一侧口直插入反应物中。用配置有调压变压器的电热套加热,三口烧瓶与电热套不直接接触,略留空隙,以避免局部过热。徐徐调升变压器的电压,使温度缓缓上升至100℃维持一个小时后开始阶梯升温,温度缓慢地升至200℃,恒温2 小时。其间应不时地将凝聚在烧瓶和冷凝管上的邻苯二甲酸等用长玻棒小心刮下来使其回到烧瓶底部。反应完后,冷却到室温,加25mL 4mol·L-1 盐酸,搅动并转移到研钵中。研磨后转移到250mL 烧杯中煮沸,用砂芯漏斗抽滤,继而将产物转移到烧杯中加25mL 10%NaOH 浸泡,搅拌均匀,用砂芯漏斗抽滤压干。再用25mL 4mol·L-1 盐酸煮沸一次,用砂芯漏斗趁热抽滤后用10~20mL 乙醇洗两次,抽干得黑色的固体粗产品,将产品置于表面皿上待自然晾干,称重并计算产率。

现象:混合后的粉末呈蓝色,在加热到100℃约25分钟后粉末开始熔化,熔液呈黄绿色,瓶壁上出现白色毛状固体。随时间的加长熔液逐渐变成黑色并开始固化且膨胀,温度上升至200℃瓶壁的固体越来越多(用玻璃棒刮回烧瓶),2个小时后得黑色固体,酸煮、碱洗后抽滤得黑色粉末以及黄色的滤液。

3. 酞菁铁的升华提纯

利用图2的装置,将(2.71+2.95)g 样品放入小瓷舟中,并将小瓷舟放入管式电炉中靠近氮气进口处1/4的地方。抽真空并维持真空压强在133—267Pa 之间,氮气流量控制在20mL/min(未抽真空时读数)。将电炉加热至550℃左右,恒温2 小时,停止加热,关掉真空泵,自然冷却至室温后关掉氮气,取出产品,纯产品为蓝紫色的针状晶体。

现象:温度先升到560℃再降至550℃,并在其左右波动,温度到达550℃的几分钟后石英管上便开始有蓝色针状晶体出现,两个小时后,可看到石英管内有较多的晶体出现且靠近小瓷舟的晶体偏蓝而尾部的晶体偏紫。 4. 样品的表征

取升华纯化后的样品用KBr 压片法测定IR 谱,配制1.0×10-6 mol ·L-1 的浓H2SO4 溶液50mL 测定其紫外可见光谱。

Ⅱ结果与讨论:

一、结构的鉴定

图2、KBr 压片法测得的红外光谱图

如图2所示为所得产品的红外光谱图,因为在制片的过程中避免不了水分,所以在图谱上有着明显的且相对于其他峰强度很大的水的吸收峰,在3457.3cm -1处可以明显地被区别出来。由于水的吸收峰太强所以苯环上的C-H 振动吸收峰以及

733.07

910.14

1084.43

1119.08

1332.10

1384.56

1421.11

1512.73

1637.81

3457.28

Fri Apr 10 10:07:47 2015 (GMT+08:00)

20

25 30

35 40

45 50

55

60

65

70 75%T

500

1000

1500

2000 3000 Wavenum bers (cm-1)

N-H的振动吸收峰被掩盖所以看不出来了,图中1637.8 cm-1 1512.7 cm-1 1421.1

cm-1处的吸收峰代表苯环骨架的振动吸收峰,而在该图谱中有一个酞菁铁与酞菁

区别的特征峰910.1cm-1显示了与金属离子相关的特征吸收峰,因此可以说明所

得的产物确实是酞菁铁。

图3、酞菁铁紫外-可见吸收光谱

如图3所示,该图为酞菁铁的紫外吸收光谱,从图中可以看出在λ=210nm、293nm、

775nm处有较强的吸收,这与酞菁铁的紫外-可见吸收相符,进一步证明最后得

到的蓝紫色针状晶体确实是酞菁铁。

二、产率的计算与分析

FeCl2·4H2O的产率:因最后得到的FeCl2·4H2O的并未称重,故其产率并不参

与计算。就产量而言制备出的FeCl2·4H2O数量倒是不少,但是由于本身反应只

是在产生的H

很少的情况下就停止反应故有一部分的原料并没有参与反应,所2

以对产率有影响;其次在各次的转移过程中也有一定的损失;然后在浓缩结晶的

过程中,因为FeCl2本身溶解度相对较大而且烧瓶内残留的水分也不少,因此有

一部分的FeCl2并没有析出。

酞菁铁的粗产物:合成的酞菁铁粗产物一共有3.62 g,因在实验过程中怀疑FeCl2

被氧化所以在加料时FeCl2过多,计算理论产量时以邻苯二甲酸酐为标准,理论

上所得粗产品的质量为4.82 g,所以酞菁铁粗产物的产率为75.12%。产率总体

还行,但由于反应过程中因温度较高邻苯二甲酸酐升华而在瓶壁以及冷凝管上冷

凝,虽然过程中有注意将其用玻璃棒刮下来但是还是有一部分残留在上面未参与

反应影响产率;其次在抽滤、酸煮、碱洗等各部分转移过程中有损失,所以产率

不算高也不算低。

酞菁铁精品:所称取的酞菁铁粗产品一共 5.66 g,经过升华提纯后最终得到的蓝色针状晶体有0.92 g,提纯的产率为16.25%。产率较低,经分析产率低的原因有如下解释:首先升华过程中粗产品呈堆积状,也就是说经升温后表面的那一部分能充分地受热升华而内部的产品虽然温度也高但是酞菁铁蒸气不容易逃逸到表面而提纯;其次升华出来的蒸气温度较高冷凝过程中未在石英管中被及时冷却从而跑到石英管外的冷阱或者导气管中冷凝,这一点可以明显地看见冷阱及导气管由刚开始的透明无色到呈蓝色;另一个原因可能是因为升华的时间不够所以有一部分还未升华。

Ⅲ结论:

最终得到的蓝紫色针状晶体经紫外-可见吸收以及红外吸收光谱鉴定的确为酞菁铁,且合成酞菁铁粗产品的产率为75.12%,提纯的产率为16.25%。

注意事项:

1、亚铁盐在制备过程中也极易被氧化所以在合成以及浓缩结晶时均

进行保护。

要通N

2

2、亚铁盐易吸水,在潮湿环境里比在干燥环境里易被氧化,故亚铁盐要保存在干燥无氧环境中。

3、酞菁铁合成时各物种充分接触很重要,要注意搅拌。

4、金属酞菁化合物在高温下容易被氧化,故在纯化过程中始终要氮气保护下进行,直至冷却到室温,并保证体系高度密闭。

参考文献:

[1] 沈永嘉主编,酞菁的合成与应用,化学工业出版社,北京,2000

[2] M. Hanak, et. al., Coord. Chem. Rev., 83, 115, 1988

[3] 张良辅等,合成化学,5,26,1997

[4] [日]土田英俊等编,方世壁等译,高分子络合物的电子功能,北京大学出版社,北京,1993

[5] O. Schneider, et. al., Angew. Chem., 92, 391, 1980

[6] R. P. Linstead, et. al., J. Chem. Soc., 1022-1033, 1934

[7] Haruhiko Jomada, et. al., Chem. Lett., 313, 1983

[8]C. F. Van Nostrum, et. al., Inorg. Chem., 35, 959~969,1996

[9] 王静秋等编,无机化学专业实验,武汉大学,1987

[10] 大学化学实验改革课题组编,大学化学新实验,兰州大学出版社,兰州,p335,1993

[11] 武汉大学化学系无机教研室编,无机化学实验(第二版),武汉大学出版社,武汉, p137,1997

【开题报告】水溶性铁酞菁的合成

开题报告 应用化学 水溶性铁酞菁的合成 一、选题的背景和意义 酞菁是由英国的A.Braun和T.C.Tcherniac在1907年研究邻苯二甲酰亚胺和邻氰基苯甲酰胺的性质时,偶然发现的。1927年,德国弗来堡大学的H.de Diesbach和E.von der Weid试图通过邻二溴苯和氰化亚铜反应制备邻苯二腈,但是他们却意外得到了第一个酞菁金属配合物——酞菁铜。1928年苏格兰的Scottish Dyes Co.Ltd.染料工厂在玻璃为内衬的铁制反应器中由邻苯二甲酸酐和氨制备邻苯二甲酰亚胺时,发现了以杂质形式出现在反应体系中的蓝色铁酞菁。 在早期的研究中,酞著和金属酞著主要是被用作颜料和染料,这主要是因为酞著(特别是铜酞著)制成的颜料和染料(蓝色、绿色)不仅色光十分鲜艳,着色力很高,而且十分稳定和无毒,是任何其它己知化合物不能比拟的。为此,酞著颜料(染料)被广泛的应用于印刷油墨、涂料、塑料、橡胶、皮革、纺织品及食品中。近年来,随着纺织品等工业对染料新品种的需求趋向于饱和,染料工业的发展也日益成熟,因此在传统染料等方面的研究也趋向于缓慢,然而在许多特殊的领域,尤其是一些高科技领域,对于所谓的功能性染料的需求一直在增加。 酞菁化合物作为一种优良的功能性染料,具有良好的化学性质、催化活性、热稳定性和光稳定性。酞菁类化合物独特的物理化学性质使它们在催化化学、光化学、电化学、非线性光学、晶体化学、超导物理学、信息材料学和医学等学科的前沿领域有着广泛的应用。 二、研究目标与主要内容(含论文提纲) 目前,对金属酞菁配合物的合成方法研究比较多,通常有两种途径合成:一种是以邻苯二氰和相应的金属盐为起始物的邻苯二氰法;另一种是以苯酐、尿素和金属盐为起始物,在钼酸铵催化下完成的苯酐/ 尿素法。工业上制备酞菁铁主要是用苯酐法,苯酐法又分为固相法和液相法两种。较液相法生产条件苛刻且存在有机溶剂污染和回收问题,固相法原料价廉易得,工艺简单,也是实验室制备酞菁铁经常采用的方法。

金属酞菁

实验六金属酞菁配合物的合成及光谱性质研究 一实验目的 (1)通过合成酞菁金属配合物,掌握这类大环配合物的一般合成方法,了解金属模板反应在无机合成中应用。 (2)进一步熟练掌握配合物合成中的常规操作方法和技能。 二实验原理 金属酞菁的合成 自由酞菁(H2Pc)的分子结构见图1(a)。它是四氮大环配体的重要种类,具有高度共轭π体系。它能与金属离子形成金属酞菁配合物(MPc),其分子结构式如图1(b)。这类配合物具有半导体、光电导、光化学反应活性、荧光、光存储等特性。金属酞菁是近年来广泛研究的经典金属大环配合物中的一类,其基本结构和天然金属卟啉相似,且具有良好的热稳定性和化学稳定性,因此金属酞菁在光电转换、催化活化小分子、信息储存、气敏传感器、生物模拟及工业染料等方面有重要的应用。 N N H N N N H N N N N N N N N N N N M M = Cu,Co,Ni,Zn,Pb,Pd a b 图1 酞菁配合物的结构示意图 金属酞菁的合成一般有以下两种方法:①通过金属模板反应来合成,即通过简单配体单元与中心金属离子的配位作用,然后再结合形成金属大环配合物。这里的金属离子起着一种模板作用;②与配合物的经典合成方法相似,即先采用有机合成的方法制得并分离出自由的有机大环配体,然后再与金属离子配位,合成得到金属大环配合物。其中模板反应是主要的合成方法。金属酞菁配合物的合成的方法主要有以下几种途径(以2价金属M为例)。

(1) 中心金属的置换 MX + LiPc MPc + 2LiX (2) 以邻苯二甲腈为原料 MX n +CN CN 4 MPc ℃300溶 剂 (3) 以邻苯二甲酸酐、尿素为原料Δ MX n +Co Co 4 MPc ℃ 300O + CO(NH 2)2 200 ~424 (4) 以2-氰基苯甲酸胺为原料 M + CN CONH 2 4 MPc + H 2O ℃250Δ 本实验按反应(2)制备金属酞菁,原料为金属盐、邻苯二甲腈,催化剂为1,8-二氮杂双环[5,4,0]十一-7-烯(DBU)。利用溶液法进行制备。 酞菁大环中的空穴可容纳铁、铜、铝、镍、钴等许多金属元素而形成金属酞菁配合物,在周期表中从IA 到VB 的元素都可与酞菁生成金属酞菁配合物,至今已知有70多种金属元素可以与萘酞菁形成配合物。萘酞菁周边共有24个氢原子,可被多种原子和基团取代,形成具有特定功能的酞菁衍生物。 对于半径较小的二价离子的金属萘酞菁和无金属萘酞菁为平面大环结构,分子对称性为D 4h (H 2Pc 为D 2h )。而对于半径较大的二价金属离子,由于酞菁环中心空间的限制,金属将位于酞菁环平面之上,则形成非平面四角锥金属酞菁配合物, 如Pb(Ⅱ)Pc [20]。对于三价或三价以上的中心金属(铝、钒、硅、锗等)可通过轴向配位形成六配位的四角双锥和五配位的四方锥酞菁配合物(图2)。 N N N N M N N N N M N N N N M L L L a b c 图2 不同配位的萘酞菁配合物的几何图示 a. 四配位平面正方形结构 b.五配位四方锥结构 c.六配位四角双锥结构 金属酞菁配合物的热稳定性与金属离子的电荷及半径比有关。由电荷半径比较大的金属

金属酞菁的合成及表征

金属酞菁的合成及表征 摘要:本实验是以苯酐-尿素法合成酞菁钴,以邻苯二甲酸酐、无水CoCl2、尿素为原料,以(NH4)2MoO4为催化剂,采用金属模版法合成酞菁钴,用浓硫酸再沉淀法提纯产物,纯产物通过红外光谱、紫外可见光谱进行表征。 关键词:苯酐-尿素;酞菁钴;合成;光谱测定 1 引言 酞菁类化合物是四氮大环配体的重要种类,酞菁是一个大环化合物,环内有一个空穴,可以容纳铁、钴、铜等金属元素,并结合生成金属配合物。金属原子取代了位于该平面分子中心的两个氢原子。由于与金属元素生成配位化合物,所以在金属酞菁分子中只有16个π电子,又由于分子的共轭作用,与金属原子相连的共价键和配位键在本质上是等同的。故酞菁类化合物具有高度共轭π体系。它能与金属离子形成金属酞菁配合物,其分子结构式如图。这类配合物具有半导体、光电导、光化学反应活性、荧光、光记忆等特性。金属酞菁是近年来广泛研究的经典金属类大环配合物中的一类,其基本结构和天然金属卟啉相似,具有良好的热稳定性,因此金属酞菁在光电转换、催化活性小分子、信息存储、生物模拟及工业染料等方面有重要的应用。金属酞菁的合成方法主要是模版法,即通过简单配体单元与中心金属离子的配位作用,然后再结合成金属大环配合物,金属离子起模版作用。 金属酞菁的分子结构

合成反应途径如下(以邻苯二甲酸酐为原料): 2 实验内容与步骤 2.1仪器与试剂 仪器:台秤、研钵、三颈瓶(250ml)、空气冷凝管、圆底烧瓶(100mL)、铁架台、玻璃棒、抽滤瓶、布氏漏斗、可控温电热套(250mL)、电炉、温度计、抽滤瓶 DZF-III型真空干燥箱 SHZ-III型循环水真空泵、紫外─可见分光光度计 试剂:邻苯二甲酸酐、尿素、钼酸铵、无水CoCl 煤油、无水乙醇、2%盐 2、 酸、氢氧化钠溶液、蒸馏水 2.2 酞菁钴粗产品的制备 称取邻苯二甲酸酐3.69g,尿素5.95g和钼酸铵0.25g于研钵中研细后加入0.85g无水氯化钴,混匀后马上移入250ml三颈瓶中,加入60ml煤油,加热(200℃)回流2h左右,在溶液由蓝色变为紫红色后停止加热,冷却至70℃左右,加入10到15ml无水乙醇稀释后趁热抽滤。并用乙醇洗涤2次,丙酮洗涤1次,得粗产品。 2.3 粗产品提纯 将滤饼加入2%盐酸加热煮沸后趁热抽滤,再将滤饼加入去离子水,煮沸后趁热抽滤,滤饼再加入适量氢氧化钠碱液煮沸抽滤,重复上述步骤2次,直至滤液接近无色。 将产品放在表面皿上在70℃真空干燥8h。 2.4 样品的表征与分析 干燥好后取少量样品溶于二甲基亚砜中,做紫外可见光谱分析。 3 结果和讨论 3.1 数据处理

平面双核酞菁化合物的发展及应用前景

第33卷第3期东北师大学报自然科学版Vol133No13 2001年9月JOURNAL OF NORTHEAST NORMAL UN IV ERSIT Y September2001 [文章编号]100021832(2001)0320064209 平面双核酞菁化合物的发展及应用前景 石 鑫,郭 卓,王春雷,罗 艳,杜锡光,赵宝中,陈 彬 (东北师范大学化学学院,吉林长春130024) [摘 要] 主要阐述了平面共享一个苯环的双核酞菁的合成、性质及应用.简单 介绍了双核酞菁的发展和两种基本合成方法,并详细介绍了该类化合物的催化、氧化还原、荧光、LB膜、液晶性质,同时对其应用前景进行了展望. [关键词] 双核酞菁;合成;性质;应用 [中图分类号] O62514 [文献标识码] A 0 引言 从1907年Brown和Tcherniae意外地制备出第一个酞菁化合物至今已有近100年,在此期间,人们不断地合成出各种各样的酞菁化合物,成功地在酞菁母体中嵌入70余种元素作为中心原子,形成了数千种酞菁化合物.这些化合物价廉易得,热稳定性和化学稳定性良好,被广泛地应用于各种工业领域.20世纪80年代以来,为了获得性质更为独特的酞菁化合物,在逆向合成思想指导下,人们开始试图将两个酞菁单体以不同的方式连接起来,从而构成了一类新的酞菁化合物(bisphthalocyanine),统称为双核酞菁,其中以平面共享一个苯环的双核酞菁性质最为独特,这主要是由扩大的π共扼体系造成的.这类双核酞菁化合物由于在某些性质上比单核酞菁化合物更好,所以近年来它一直受到人们的广泛关注. 1 双核酞菁的主要类型 图1a为以一个氧原子[1]或二原子、四原子[2]、五原子[3~5]烷氧桥共价键联系和以硅氧桥[6]共价键联系以及以芳环[7]联系的双核酞菁化合物;图1b为两个酞菁单体以氮原子与金属配位形成的三明治型双核酞菁化合物[8~10]. [收稿日期] 2001204216 [基金项目] 国家教育部资助项目1 [作者简介] 石鑫(1975-),女,硕士研究生;联系人:陈彬(1963-),男,博士,教授,主要从事分子反应动力学研究1

文献综述-负载型酞菁用于染料废水处理

毕业论文文献综述 高分子材料与工程 负载型酞菁用于染料废水处理 1.引言 染料废水是指生产生活中用苯、甲苯及萘等为原料经硝化、碘化生产中间体,然后再进行重氮化、偶合及硫化反应制造染料、颜料生产过程中排出的废水。由于生产的染料、颜料及其中间体种类复杂繁多,废水的性质各有不同。主要包括:预处理阶段排放的退浆、煮炼、漂白、丝光废水;染色阶段排放的染色废水;印花阶段排放的印花废水和皂洗废水;整理阶段排放的整理废水。 2.染料废水的特点 染料企业生产的产品各种各样,除了织造方法不同外纤维成分也发生了较大变化,特别是近年来化学纤维的快速发展,各类天然纤维与化学纤维混纺产品不断增加,即使同一企业其产品成分变化也比较大,因而其生产过程中排放的废水水质也经常处于变化之中。一般来说,天然纤维产品染料过程中排放的废水水质可生物降解性较好,天然纤维与化学纤维混纺产品排放的废水水质可生物降解性稍差,而纯化学纤维产品排放的废水水质可生物降解性则最差。主要是生产加工过程中使用的浆料和染料不同以及对纤维的不同前处理工艺导致。总而言之,染料废水具有色度大、有机物含量高,水质变化大,pH值变化大,水温水量变化大等特点。 3.染料废水的危害 染料废水排入天然水体后,废水的水温就会升高,通常为30~40℃,有时可达50℃以上,且水中大量有机物会迅速消耗水体中的溶解氧,使河流因缺氧产生厌氧型分解,释放出的硫化氢又进一步消耗水体中的溶解氧,使水体中溶解氧大幅度下降。废水中总磷、总氮含量增高,排放后使水体富营养化。漂白废水中的游离氯可能破坏或降低河流的自净能力。重金属一般会形成污泥,危害水中动植物的生长。染色废水使河水变色,严重破坏水体的生态链,同时也大大降低了水体的经济价值。在染料生产过程中,每生产1吨染料,要随废水损失2%的产品。而在印染过程中损失量更大,为所用染料的只有10%左右。染料废水中含有的苯环基、偶氮基等基团的染料很容易导致人体得患膀胱癌。废水中残存的染料组分,即使浓度很低,排入水体亦会造成水体透光率的降低,而最终将导致水体生态系统的破坏。全世界每年以废物形式排入环境的染料约6万吨,特别是含有机染料污水具有水量大、分布面广、水质变化大、有机毒物含量高、成分复杂以及难降解等特点,对水生生态系统及其边界环境产生了巨大的冲击。如果染料废水不经过处理,任意排放,废水直接流入河流

磺化酞菁钴催化剂安全说明书样本

磺化酞菁钴催化剂 安 全 技 术 说 明 书 SDS编码: JM0003 初次编制日期: 09月10日 第一次修订日期: 3月6日 化学品名称: 磺化酞菁钴催化剂 江阴市金马溶剂化工厂有限公司

磺化酞菁钴催化剂 安全技术说明书 第一部分化学品及企业标识 化学品中文名称: 磺化酞菁钴催化剂 化学品英文名称: Sulfonated phthalocyanine cobalt catalyst 企业名称: 江阴市金马溶剂化工厂有限公司 地址: 江苏省江阴市云亭镇东街162号 邮编: 214422 电子邮件地址: 传真号码: 86+510+68976801 企业应急电话: 86+510+86017019 推荐用途: 推荐用于炼油厂催化裂化汽油无碱脱臭装置。 限制用途: 限制用于除炼油厂催化裂化汽油无碱脱臭装置以外的炼油装置及其它工业装置 初次编制日期: 09月10日 第一次修订日期: 3月6日 SDS编码: Jm0003 第二部分危险性概述 危险性类别: 非危险化学品 侵入途径: 眼睛和皮肤接触、食入、吸入。 健康危害: 对皮肤、粘膜有刺激性作用。 环境影响: 对水、土有污染危害。 应急综述: 如吸入, 应迅速脱离现场至空气新鲜处, 保持呼吸道畅通; 如皮肤接触, 应用肥皂水或清水彻底冲洗皮肤; 如食入, 应饮足量温水, 催吐, 就医。

第三部分成分/组成信息 物质□混合物√ 化学品名称: 磺化酞菁钴催化剂 组成: 磺化酞菁钴 第四部分急救措施 吸入: 将患者移至空气新鲜处。让此人保持温暖并休息。如沒有呼吸, 呼吸不规则或呼吸停止, 请由训练有素人员进行人工呼吸或提供氧气。 如使用嘴对嘴呼吸方法进行救助, 可能会对救助造成危险。如果出现 症状, 请就医治疗。如失去知觉, 应置于康复位置并立即寻求医疗 救治, 解开过紧的衣服, 如领口、领带、皮带或腰带。 皮肤接触: 用大量水冲洗受到污染的皮肤。脱去受污染的衣服和鞋子。如果出现症状, 请就医治疗。 在重复使用前洗净衣物、在重复使用前应彻底清洁鞋子。 眼睛接触: 立即用大量水洗眼, 至少洗 15 分钟, 偶然抬一下上下眼皮。检查和取出任何隐 形眼镜。如果感到疼痛, 请就医治疗。 食入: 用水冲洗口腔。如有假牙请摘掉。将患者移至空气新鲜处。让此人保持温暖并休息。如物质已被吞下但患者仍有知觉, 可喝少量水; 如患 者感到恶心就应停止, 因为呕吐会有危险。请勿催吐, 除非有专业医 疗人士指导。如发生呕吐, 应保持头部朝下以避免呕吐物进入肺部。 如果出现症状, 请就医治疗。切勿给失去意识者任何口物。如失去 知觉, 应置于康复位置并立即寻求医疗救治。解开过紧的衣服, 如领 口、领带、皮带或腰带。 施救者忠告: 当会有任何人身危险或尚未接受适当训练时, 不可采取行动。 医生特别提示: 如医疗时, 请按中性物质类危险症状治疗。 其它提示: 接触该化学品后存在急性与迟发效应, 主要表现在恶心、呕吐、皮

《酞菁的研究》

酞菁研究及进展 摘要:主要描述酞菁及其类似物的研究现状,特别是对树枝状酞菁、光学活性酞菁、三明治酞菁、亚酞菁、酞菁金属化合物、的研究进展作了综合评述。 简介: 酞菁是一种具有18个电子的大共轭体系的化合物,它的结构非常类似于自然界中广泛存在的卟啉,但是,与在生物体中扮演重要角色的卟啉不同的是,酞菁是一种完全由人工合成的化合物。1928年,Scottish染料厂的Grangemouth 车间在大量的由邻苯甲酸酐制备邻苯二甲酰亚胺的过程中,由于玻璃管道破裂使反应直接暴露在钢制的管道外壳中,人们惊奇的发现,在白色的邻苯二甲酰亚胺中产生出一些兰色的杂质。由于这些杂质的具有鲜艳的颜色,而且对空气甚至酸碱的高稳定性,所以后来人们将其分离出来做为一种染料。 1907 年Braun[1]和Tcherniac 在研究邻-氰基苯甲酰胺的化学性质时由于偶 然的原因合成了第一个非金属的酞菁化合物;1927 年,deDiesbach 和von Der Weid 合成了第一个Cu(Ⅱ)酞菁配合物[2];三十年代初期,Linstead 合成了许多金属酞菁配合物,并首次提出了酞菁一词[3],经过几十年的发展,酞菁已发展成为一门独立的学科。由于酞菁配体具有特殊的二维共轭π—电子结构,共轭的大环体系有强烈的π—π电子作用,这是该类化合物具有特殊的光、电、磁学等特殊性质的理论基础。酞菁化合物最初是作为染料和颜料而被广泛使用,随着科学技术的进步,人们发现酞菁化合物可作为非线性光学材料[4~5]、光限制配合物材料 [6~7]、分子半导体材料[8~16]、电致变色显示材料[17~18]、气体传感材料[19~21]、液晶显示材料[22~23]、催化剂[24~26]、分子磁体[27~29]、分子电子元器件[30~31]、光动力学癌症治疗药物[32~34]等。近年来,特别是1990 年以来,人们对低对称性酞菁的研究兴趣大增,我们将报道近使几年来新型酞菁的最新进展情况,包括树枝状酞菁、光学

酞菁蓝

新型颜料——酞菁蓝 酞菁蓝颜料是一类由8个N原子、8个C原子组成的16中心18π电子的芳香共轭体系的大环共轭配合物。它具有颜色鲜艳、生产成本较低、着色性优异、良好的光、热及化学稳定性、优异的光、电性质,在可见光区有较好的吸收以及分子结构的可调节性。除了用作传统的染料和颜料外,酞菁类化合物很早就被用作太阳能电池中的光敏化剂。同时酞菁环内有1个空穴,可以容纳铁、铜、钴、铝、镍、钙、钠、镁、锌等金属元素,并结合生成金属配合物。通过改变不同的金属离子可以获得不同能级的金属酞菁化合物,有利于提高太阳能电池的光电转换效率。但由于无取代的金属酞菁几乎不溶于水和有机溶剂,极大地限制了它的应用。改善金属酞菁水溶性的方法,一般是在苯环上加入磺酸基或羧酸基团 使用注意事项: 1、美利达色浆与多种体系涂料有较好的相溶性,但在使用产品前,建议先做混溶性实 验一,确定色浆与涂料的混溶性,不返粗、不絮凝,方可使用。 2、色浆在使用前应充分搅拌均匀避免沉淀而影响添加量,色浆可直接加入涂料中搅拌均匀,也可用清水稀释后加入涂料搅拌均匀。 3、使用剩余的色浆应及时密封好,以避免色浆表面受污染或水分挥发,影响使用质量。美利达水性色浆可应广泛用于涂料、建材、造纸等多种领域。用于涂料不仅对墙面起到遮盖、装饰和保护作用,还可展现建筑物所代表的各种文化,形成独特的人文影观。该产品色相稳定、质地均匀、长时间贮存不结块,使用方便。 产品名称:塑胶色母粒用酞青蓝 产品用途:广泛应用于油墨、涂料、塑料、纺丝色母粒、油漆、印花色浆等工业领域。 产品介绍:产品采用国际先进的技术和工艺,品质高、品种覆盖全。有固相法和溶剂法铜酞菁,及多品种成品酞菁。产品如下:粗品铜酞菁、活性粗品、酞菁衍生物、C.I.颜料蓝15、15:1、15:2、15:3、15:4和铝酞菁(C.I.颜料蓝79)等。同时能够根据用户需求设计、开发和生产不同规格的高质量酞菁蓝颜料。产品合格率99.999%,主要出口欧美市场,产品技术指标可与国际一线知名品牌媲美,获得国际客户的长期支持与合作。 本品为深蓝色粉末,为不稳定的a型酞菁蓝颜料。不溶于有机溶剂,着色力强,

平面双核金属酞菁衍生物的催化氧化性能_陈文兴

第55卷 第6期 化 工 学 报 Vol .55 №6 2004年6月 Journal of Chemical Industry and Engineering (China ) June 2004 研究论文 平面双核金属酞菁衍生物的 催化氧化性能 陈文兴 姚玉元 吕素芳 陈海相 胡智文 余志成 (浙江理工大学先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室,浙江杭州310033) 摘 要 合成了一种水溶性平面双核金属酞菁衍生物,用元素分析和红外光谱对其结构进行了表征.研究了双核 金属酞菁对巯基乙醇的催化活性与pH 值、催化剂浓度以及不同双核金属酞菁混合配比之间的关系.实验结果表明,双核金属酞菁在pH =11时催化氧化活性达到最大,且双核钴(Ⅱ)酞菁比双核铁(Ⅲ)酞菁的催化活性高.实验还首次发现,双核钴(Ⅱ)酞菁和铁(Ⅲ)酞菁混合后具有更高的催化氧化活性,混合比以1∶1时催化活性最高,并对其机理进行了探讨. 关键词 金属酞菁 双核 催化氧化 巯基乙醇中图分类号 O 614 文献标识码 A 文章编号 0438-1157(2004)06-0924-05 CATALYTIC OXIDATION ACTIVITY OF PLANAR BINUCLEAR METAL -PHTHALOCYANINE DERIVATIVES CHE N Wenxing ,YAO Yuyuan ,L Sufang ,CHE N Haixiang ,HU Zhiwen and YU Zhicheng (Key Labo rato ry of A dvanced Textile Materials and M anufacturing Technology ,Ministry o f Educatio n ,Zhejiang University of Science ,Hang zho u 310033,Zhejiang ,China ) Abstract A kind of soluble planar binuclear metal -phthalocyanine was synthesized and was characterized by element analysis and FT -IR spectra .The effects of pH ,concentration of catalytic agent and the various ratios of both binuclear phthalocyanineiron (Ⅲ)and phthalocyaninecobalt (Ⅱ)in mixtures on the catalytic oxidation of 2-mercaptoethanol were studied .The results showed that the catalytic activity of binuclear metal -phthaloc yanine was the highest at pH =11and the catalytic activity of binuclear phthaloc yaninecobalt (Ⅱ)was higher than that of binuclear phthalocyanineiron (Ⅲ).Mor eover ,it was found that catalytic activity of binuclear phthalocyanineiron (Ⅲ)and phthalocyaninecobalt (Ⅱ)mixture was higher and even the best at the ratio of 1∶1,whose reaction mechanism was deeply discussed .Keywords metal -phthaloc yanine ,binuclear ,catalytic oxidation ,mercaptoethanol 2003-04-22收到初稿,2003-07-10收到修改稿. 联系人及第一作者:陈文兴,男,40岁,教授. 基金项目:国家自然科学基金项目(No .50373038)和浙江省自然科学基金青年人才培养项目(No .RC00047)共同资助.  引 言 酞菁是一类热稳定性和化学稳定性都很高的化合物,由于具有良好的耐热、耐晒、耐酸、耐碱及色彩 鲜明等性能,最初主要用于颜料、染料及印染工业[1, 2] .除此之外,还广泛应用于化学传感器、液晶 显示、光伏打电池、催化剂、光存储器、分子金属和导 Recei ved date :2003-04-22. Corresponding author :Prof .CHEN Wenxing .E -mail :chenwxg @ya -hoo .com .cn Foundation ite m :s upported by the National Natural Science Foundation of China (No .50373038)and the Natural Science Foundation of Zhej iang Province (No .RC00047).   电聚合物等领域[3],尤其是作为催化剂已经在催化

Fe-FeAl2O4铁基金属陶瓷制备及性能表征

目录 摘要.................................................................................................................................I Abstract..................................................................................................................................II 1.文献综述.. (1) 1.1国内外金属陶瓷发展现状 (1) 1.1.1金属陶瓷 (1) 1.1.2金属陶瓷的分类 (1) 1.2铁基复合材料制备技术及研究现状 (3) 1.2.1表面复合技术 (3) 1.2.2整体复合技术 (3) 1.3铁基金属陶瓷的增韧机理 (4) 1.3.1延性金属颗粒增韧 (4) 1.3.2非相变第二相颗粒增韧 (4) 1.3.3相变颗粒增韧 (5) 1.4金属陶瓷的应用 (5) 1.5金属陶瓷的烧结方式 (6) 1.6金属陶瓷制备过程中存在的主要问题 (7) 1.7实验的创新之处和拟解决问题及实验主要内容 (7) 1.7.1创新之处 (7) 1.7.2拟解决问题 (7) 1.7.3实验主要内容 (8) 2.实验部分 (9) 2.1引言 (9) 2.2实验原料 (9) 2.3实验仪器 (9) 2.4铁基金属陶瓷制备 (9) 2.4.1原料球磨和混合 (9) 2.4.2压制成型 (11) 2.4.3生坯烧结 (13) 2.5金属陶瓷性能检测方法 (15)

镁酞菁-PHBV催化薄膜的制备及光催化性能研究

文章编号:1001G9731(2017)06G06119G05 镁酞菁/P H B V催化薄膜的制备及光催化性能研究? 徐敏虹,王坤燕,潘国祥,郭玉华,伍一涛 (湖州师范学院工学院,浙江湖州313000) 摘一要:一将四氨基镁酞菁(M g P c)负载到P H B V上制备复合催化薄膜(M g P c/P H B V).采用X R D二F TGI R二T GGD T A和U VGV i sD R S等表征技术对M g P c/P H B V的结构和性质进行表征.结果表明,M g P c和P H B V之间可能通过物理作用结合;M g P c的加入降低P H B V的结晶度;并且将P H B V的分解温度提高20?.基于U VGV i s D R S的测试表明M g P c/P H B V薄膜具有可见光催化活性.此外,M g P c/P H B V光催化降解有机污染物甲基橙的结果表明,光照二M g P c/P H B V和H2O2同时存在时才能催化氧化甲基橙;光照160m i n后,甲基橙剩余率为0.0%,甲基橙完全被降解.光催化氧化反应中羟基自由基发挥着关键作用. 关键词:一镁酞菁;P H B V;光催化;甲基橙;羟基自由基 中图分类号:一O632.52文献标识码:A D O I:10.3969/j.i s s n.1001G9731.2017.06.021 0一引一言 由于金属酞菁类化合物在可见光区域会出现较强的跃迁,对600~800n m范围内的可见光具有强的吸收能力,是一类非常有发展前景的可见光催化剂,酞菁催化性能的研究也备受关注[1G3].但未经修饰的金属酞菁一般都难溶难熔,不易分散,无法充分发挥其催化活性.近年来研究主要集中在将金属酞菁负载到一个合适的支撑材料制备负载型酞菁催化剂以解决上述问题[4].张钰等[5]采用一步溶液浸渍法在大孔S i O2材料上负载四羧基酞菁铁(F e(Ⅲ)Gt a P c)制备大孔仿生催化剂,以150W卤灯(λ?400n m)为可见光光源通氧气光催化降解罗丹明B.L i uG u o s h u a i等[6]研究了铁(Ⅱ)酞菁/B i P O4异质结构纳米纤维在可见光照射下(500W氙灯)(λ?400n m)降解亚甲基蓝(20m g/L,40m L),4h后降解率达到98.4%.Z.M e s g a r i等[7]用酞菁改性F e掺杂T i O2纳米晶在可见光引发下光催化降解甲基橙.除了上述的无机材料,高分子材料做载体也是研究热点.G a o Z h e n g g u o 等[8]合成了以锌酞菁为芯,以NG异丙基丙烯酰胺为臂的星型聚(NG异丙基丙烯酰胺),以500W汞灯为光源,双氧水为氧化剂,可见光引发催化氧化罗丹明B.吕汪洋等[9]研究了聚(NG异丙基丙烯酰胺)温敏水凝胶负载锌酞菁对水溶液中αG萘酚的光催化氧化.Z.C.G u o等[10]制备了一种新型的纳米镉酞菁,并使用静电纺丝技术和溶剂热法将其负载到聚丙烯腈纳米纤维上,在可见光下降解罗丹明B.然而至今很少有关于聚βG羟基丁酸与戊酸酯(P H B V)负载酞菁的文献报 道. P H B V是微生物在非平衡(如缺乏氮二磷)状态下于细胞内合成的一种热塑性聚酯,具有生物可降解性二生物相容性二压电性二光学活性等优异特性,因而在可降解生物塑料包装二组织工程材料二电学材料二医学等诸多领域得到广泛应用[11G12]. 本文将四氨基镁酞菁(M g P c)负载到P H B V上制备复合催化薄膜(M g P c/P H B V).采用X R D二F TGI R二T GGD T A和U VGV i sD R S等表征技术对M g P c/P HGB V的结构和性质进行测试.研究M g P c/P H B V光催化降解有机污染物甲基橙,并讨论光催化氧化机理.1一实一验 1.1一试验试剂 四氨基镁酞菁根据参考文献[13]的方法制备得到,P H B V(H V含量5%)购于宁波天安生物有限公司,甲基橙二双氧水二氯仿二异丙醇等试剂均为分析纯,购于国药集团化学试剂有限公司. 1.2一M g P c/P H B V的制备 将0.2g P H B V和0.01g四氨基镁酞菁分别溶于10m L氯仿中,然后超声24h.待P H B V和镁酞菁分别与氯仿充分互溶后,再将它们混合,超声分散12h.将上述混合液倒入预先准备好的平底烧杯内,于通风厨中自然风干成膜. 1.3一样品的性能及表征 采用X射线衍射仪(北京普析X DG6型)测试样品的晶体结构,C u靶,Kα射线,λ=0.154n m,扫描速率为8?/m i n,扫描范围5~17.5?,石墨滤波.用F o u r i e r 91160 徐敏虹等:镁酞菁/P H B V催化薄膜的制备及光催化性能研究 ?基金项目:国家社会科学基金特别委托资助项目(16@Z H005);浙江省自然科学基金资助项目(L Q14B040003, L Y17E040001);湖州师范学院校级科研成果资助项目(2017X J X M38) 收到初稿日期:2016G10G17收到修改稿日期:2016G11G24通讯作者:徐敏虹,EGm a i l:x u m h123@163.c o m 作者简介:徐敏虹一(1982-),女,浙江湖州人,实验师,硕士,主要从事功能材料的研究. 万方数据

酞菁铁

酞菁铁(Ⅱ)的制备及其表征 魏丹清 武汉大学化学与分子科学学院2012级 摘要:本实验以邻苯二甲酸酐、FeCl2.4H2O(自制)、尿素为原料,以钼酸铵作为催化剂,采用固相熔融法合成FePc,用真空升华提纯产物。纯产物经红外及紫外可见光谱表征。 关键词:固相熔融法提纯表征 0引言:酞菁类化合物可看作是四氮杂卟啉的衍生物(如图1 所示),具有D2n 点群对称性。自上个世纪初被偶然合成以来,已在染料和光电功能材料等方面获得了巨大的应用。近年来随着对功能材料的研究开发,发现这一类化合物具有许多诱人的功能。诸如含金属离子的酞菁类配合物MPc(M2+为二价金属离子,H2Pc 为自由酞菁)具有很大的三阶非线性光学响应系数,夹层稀土酞菁配合物REPc2(REn+为稀土离子)具有电致变色效应,由于π-π相互作用,酞菁结晶时呈柱状排列而显示出沿柱方向的低维导电性,桥联的金属酞菁配合物在室温下具有很好的液晶相,另外作为催化剂、抗辐射剂的研究也受到重视。 酞菁类化合物的合成一般采用Linstead合成法:以下面所示的化合物为前体,以金属氯化物、氧化物、醋酸盐或自由金属为模板,必要时以脲为胺化剂,钼酸铵为催化剂,高温熔融或在喹啉、萘等高沸点有机溶剂中反应。以醇类为溶剂反应温度较低的合成见文献[7,8]。

Linstead 合成方法: 酞菁类化合物的提纯比较困难。反应产物中含有大量杂质,包括原料及其它一些高分子聚合物。常用提纯方法有微热丙酮索氏萃取除杂、真空升华、浓H2SO4 再沉淀或色谱柱提纯。 Ⅰ实验部分: 一、试剂及仪器 试剂:还原铁粉、分析纯盐酸、邻苯二甲酸酐、尿素、乙醇、氢氧化钠固体、钼酸铵、浓硫酸 仪器:减压过滤装置、真空干燥器、量筒(50mL)、三口瓶(250 mL 、100mL)、滤纸、烧杯(250mL)、 24#圆底烧瓶(100mL)、24#直形冷凝管、 24#空气冷凝管、24#蒸馏柱、24#磨口弯头、24#磨口塞、油泵、19#导气管、橡皮管、电热套(250 mL)、研钵、温度计(300℃)、长玻棒、容量瓶(50 mL)、表面皿、牛角勺、Schlenck 管、天平、氮气钢瓶、管式电炉、旋子流量计、石英管、烘箱、小磁舟、UV—Vis 分光光度计、红外光谱仪、压片机、红外灯 二、实验步骤: 1.FeCl2·4H2O 的制备 量取125 mL分析纯盐酸加入水配成250 mL的盐酸,此时盐酸的浓度约为6mol·L-1。 称取5.66 克还原铁粉放入100mL 的三口烧瓶中,并向其中加入35mL 6mol·L-1的盐酸溶液,缓缓通入N2 气至液面上,烧瓶上的一个瓶口用导气管将逸出气体经安全瓶(防倒吸)导入稀碱溶液,通气量控制适当小一些。当反应瓶中H2 气产生的速度减慢时,迅速减压过滤得氯化亚铁熔液。再将滤液倒入干净的100 mL 的三口烧瓶,一侧口通入氮气,另一侧口用玻璃塞塞住,中间口接上蒸馏柱、直

金属酞菁的合成及表征

金属酞菁的合成及表征 摘要:以邻苯二甲酸酐、无水CoCl2、尿素等为原料,以钼酸铵为催化剂,采用金属模板法合成酞菁钴,用浓H2SO4再沉淀法提纯产物。纯产物可通过红外光谱、紫外可见光谱、电子光谱、差重-热重等方法进行表征。测得酞菁钴的紫外可见光谱的特征吸收峰为269.7nm和654.7nm。 关键词:金属酞菁合成抽滤紫外可见光谱 一、前言 酞菁类化合物是四氮大环配体的重要种类,具有高度的共轭∏体系,它能与金属离子形成金属酞菁配合物,这类配合物具有半导体、光电导、光化学反应活性、荧光、光记忆等特性。。金属酞菁其基本结构和天然金属卟啉相似,且具有良好的热稳定性和化学稳定性,因此金属酞菁在光电转换、催化活性小分子、信息存储、生物模拟及工业染料等方面有重要的应用。金属酞菁的合成一般有以下两种方法:(1)通过金属模板反应来合成,即通过简单配体单元与中心金属离子得配位作用,然后再结合形成金属大环配合物。其中金属离子起模板作用;(2)先采用有机合成方法制得并分离出自由的有机大环配体,然后再与金属离子配位,合成得到金属大环配合物。其中模板反应是主要的合成方法,以邻苯二甲酸酐为原料,其合成途径如下: CO CO O+ CO(NH2)2 +MX n 200-300℃ (NH4)2MoO4MPc +H2O + CO2 酞菁合成反应的产物中有原料及其他一些高分子聚合物等杂质,常用微热丙酮索氏萃取、真空升华、浓硫酸再沉淀或色谱柱提纯等方法除杂。 本实验以邻苯二甲酸酐、无水CoCl2、尿素等为原料,以钼酸铵为催化剂,采用金属膜板法合成酞菁钴,用浓H2SO4再沉淀法提纯产物。纯产物通过红外光谱、紫外可见光谱、电子光谱、差重-热重等方法进行表征。 二、实验 1、仪器和试剂 (1)仪器 台秤,研钵,三颈瓶(250ml),空气冷凝管,圆底烧瓶(100ml),铁架台,玻璃棒,可

酞菁系颜料生产工艺

酞菁系颜料生产工艺 1.酞菁铜生产工艺 将原料邻苯二甲酸酐、尿素、氯化亚铜加入缩合釜中,常压下在钼酸铵为催化剂的条件下(195℃,导热油加热)进行缩合反应,反应过程中产生的氨气经吸收塔(稀酸硫)吸收成硫酸铵回收;反应完成后在酸煮罐中进行加水酸煮(93%硫酸,95℃),然后进行压滤和水洗,压滤液(10~15%酸性水溶液)回收,水洗液进入循环水池;压滤滤饼经干燥、粉碎后成成品酞菁铜(详见工艺流程图)。 2.三氯化铝生产工艺 将高纯铝锭投入密闭的熔融槽中加热熔化(煤加热),在熔融状态下通入氯气进行氯化,氯化后的三氯化铝蒸汽经一级和二级浦集器收集成成品三氯化铝;尾气经喷淋吸收后排放(详见工艺流程图)。 3.酞菁蓝生产工艺 将酞菁铜粗产品加入酸溶釜中溶于浓硫酸(98%)在常压下进行酸溶,酸溶后放入稀释罐中加水进行析出,待晶体完全析出后,在酸煮罐中进行加热(95℃,蒸汽加热)酸煮,保持一定时间后进行压滤和水洗。滤液(10%酸性水溶液)回收,洗水液进入循环水池;滤饼进入碱煮罐中加入固体氢氧化钠和少量水进行碱煮,然后进行压滤和水洗。滤液(PH8~9碱性水溶液)回收,洗水液进入循环水池;滤饼经干燥后成成品酞菁蓝(详见工艺流程图)。 4.酞菁绿生产工艺

以酞菁铜为母体,以三氯化铝和盐为溶剂在氯化亚铜为催化剂的条件下在熔料釜中进行熔料(导热油),熔好的料在氯代釜中通入定量的氯气生成带有14~15个氯的产品,并将其放入稀释罐中加入水和盐酸(氯代反应生成的HCl气体,经盐酸吸收塔吸收所产的30%盐酸)进行稀释,经压滤和水洗,压滤液(10%酸性水溶液)回收,水洗液进入循环水池;压滤滤饼则进入颜料化罐中以一氯苯为溶剂、碱性(PH 9~10)且压力为0.20~0.25MP下加入助剂进行颜料化。颜料化后即通过苯分离器将一氯苯分离回收并循环使用,脱苯后的颜料化液经压滤、水洗,滤液(PH8~9碱性水溶液)回收,洗水液进入循环水池;滤饼经表面处理和干燥得到酞菁绿。 主要化学反应方程式 C32H16N8Cu+15Cl2→C32H1N8Cl15Cu+15HCl 5.由酞菁绿氯代反应所产生的氯化氢尾气,进入尾气吸收塔,用水吸收制得稀盐酸并循环吸收至HCl含量达30%左右时,进入盐酸贮槽,供生产使用或作为成品出售。

水溶性铁酞菁的合成【开题报告】

毕业设计开题报告 应用化学 水溶性铁酞菁的合成 一、选题的背景和意义 酞菁是由英国的A.Braun和T.C.Tcherniac在1907年研究邻苯二甲酰亚胺和邻氰基苯甲酰胺的性质时,偶然发现的。1927年,德国弗来堡大学的H.de Diesbach和E.von der Weid试图通过邻二溴苯和氰化亚铜反应制备邻苯二腈,但是他们却意外得到了第一个酞菁金属配合物——酞菁铜。1928年苏格兰的Scottish Dyes Co.Ltd.染料工厂在玻璃为内衬的铁制反应器中由邻苯二甲酸酐和氨制备邻苯二甲酰亚胺时,发现了以杂质形式出现在反应体系中的蓝色铁酞菁。 在早期的研究中,酞著和金属酞著主要是被用作颜料和染料,这主要是因为酞著(特别是铜酞著)制成的颜料和染料(蓝色、绿色)不仅色光十分鲜艳,着色力很高,而且十分稳定和无毒,是任何其它己知化合物不能比拟的。为此,酞著颜料(染料)被广泛的应用于印刷油墨、涂料、塑料、橡胶、皮革、纺织品及食品中。近年来,随着纺织品等工业对染料新品种的需求趋向于饱和,染料工业的发展也日益成熟,因此在传统染料等方面的研究也趋向于缓慢,然而在许多特殊的领域,尤其是一些高科技领域,对于所谓的功能性染料的需求一直在增加。 酞菁化合物作为一种优良的功能性染料,具有良好的化学性质、催化活性、热稳定性和光稳定性。酞菁类化合物独特的物理化学性质使它们在催化化学、光化学、电化学、非线性光学、晶体化学、超导物理学、信息材料学和医学等学科的前沿领域有着广泛的应用。 二、研究目标与主要内容(含论文提纲) 目前,对金属酞菁配合物的合成方法研究比较多,通常有两种途径合成:一种是以邻苯二氰和相应的金属盐为起始物的邻苯二氰法;另一种是以苯酐、尿素和金属盐为起始物,在钼酸铵催化下完成的苯酐/ 尿素法。工业上制备酞菁铁主要是用苯酐法,苯酐法又分为固相法和液相法两种。较液相法生产条件苛刻且存在有机溶剂污染和回收问题,固相法原料价廉易得,工艺简单,也是实验室制备酞菁铁经常采用的方法。

酞菁金属配合物的合成及其光物理性质测定(最终版)

福州大学化学化工学院 本科实验报告 课程名称:综合化学实验 实验项目名称:酞菁金属配合物的合成及其光物理性质测定实验室名称:怡山校区科学楼 学生姓名:陈世昌 学号:11S040902103 学生所在学院:化学化工学院 年级、专业:09级化学类 实验指导教师:刘见永 2012年10月27日

研究背景 关键词:酞菁金属配合物;取代酞菁;光敏剂 酞菁是一个大环化合物,环内有一个空穴,可以容纳铁、铜、钴、铝、镍、钙、钠、镁、锌等金属元素,并结合生成金属配合物,金属原子取代了位于该平面分子中心的两个氢原子。由于与金属元素生成配位化合物,所以在金属酞菁分子中只有16个π电子.又由于分子的共轭作用,与金属原子相连的共价键和配位键在本质上是等同的。迄今为止,已有5000多种的酞菁化合物被制备出来。酞菁不仅仅是一种着色剂,更重要的是它是一种多功能材料。衍生物的应用已涉及到化学传感器中的灵敏器件、电子发光器件、太阳能电池材料、光盘信息记录材料、电子照相材料、液晶显示材料、非线性光学材料、燃料电池中的电催化材料、合成金属和导电的聚合物,其金属络合物也有催化性能[1]。由于金属酞菁配合物具有结构易修饰、光物理光化学特性较理想,作为光敏剂药物,优于第一代卟啉类药物。自从上世纪八十年代以来,金属酞菁配合物被作为光敏剂药物研发,一直成为热点[2]。 酞菁类化合物, 由于其特有的光谱特征和较高的稳定性, 已经在染料(颜料)和催化等领域得到了应用。近年来, 许多取代酞菁金属配合物所显示出的光、电、磁、生化等特性以及作为分子器件元件的潜在应用前景受到了广泛的关注。由于分子间较强的相互作用, 绝大多数无取代酞菁及其金属配合物在水和有机溶剂中难以溶解, 因而限制了它们的应用研究。若在酞菁分子上引入取代基, 尤其是具有较大空间阻碍的取代基,则可以有效地阻碍分子之间的聚集, 提高其在有机溶剂中的溶解度。除此之外, 引入不同的取代基还可以调变酞菁的性质, 使之更加适应作为特定材料的需要。因此, 取代酞菁及其金属配合物一直是人们研究的焦点。取代基既可以取代周环的氢,也可以加到中心金属的轴向上, 甚至还可以加到内环的原子上[3]。 酞菁金属配合物可由不同的方法制备,主要分为插入配位合成法(简称插入法)和“模板”反应合成法。插入法先合成无金属酞菁,再与金属盐反应,这类方法的缺点是产率较低(一般仅为20-30%),而且产物中常混有无金属酞菁,不易分离纯化,近年来已较少采用。“模板”反应合成法(简称“模板”法)是以中心金属作为“模板剂”与可形成酞菁环的“分子碎片”直接发生“模板反应”制得金属酞菁配合物的方法。这种方法合成步骤较少,产率较高(一般在30%以上),产物中无金属酞菁含量较低,较易提纯。近年来被广泛采用。常见的“模板”反应合成金属酞菁配合物的方法有钼酸铵催化法,惰性溶剂法和DBU液相催化法。目前常用的模板反应合成方法如图1。 R1 R2 R3 R4CN CN R1 R2 R3 R4 N H N H N H R1 R2 R3 R4 NC H2NOC R1 R2 R3 R4 H2NOC H2NOC R1 R2 R3 R4 COOH COOH R1 R2 R3 R4 NH O O R1 R2 R3 R4 O O O N N N N N N N N M R R R R N H3 M n + M n + M n + M n + M n + M n + M n +图1 “模板”反应合成法示意图

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