酞菁钴中的配位键
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。
酞菁钴的尺寸
酞菁钴的尺寸
酞菁钴是一种深蓝色的有机金属配合物，常用于电池、涂料、催化剂等领域。
这种化合物的尺寸对于其性能和应用具有重要影响，以下是关于酞菁钴尺寸的详细介绍：
1. 分子结构尺寸：酞菁钴分子含有一个中心的钴原子、四个取代基和一个大的配体环。
根据X射线晶体学研究得出，晶体中酞菁钴分子的尺寸为：a = b = 16.277 Å, c = 31.895 Å。
2. 粒径尺寸：酞菁钴还可以制备为纳米颗粒，其粒径大小对其物理化学性质具有重要影响。
例如，通过化学气相沉积法可以得到平均粒径为10 nm的纳米颗粒，这种纳米颗粒密度高、分散性好，常用于催化剂和传感器等领域。
3. 薄膜尺寸：酞菁钴还可以制备为薄膜形式，其尺寸对于应用也具有重要意义。
例如，通过溶液浸渍法可以得到厚度为数百nm的酞菁钴薄膜，这种薄膜可以应用于太阳能电池和LED等光电器件中。
4. 异质结尺寸：将酞菁钴与其他材料形成异质结也是一种重要的应用方式。
例如，将酞菁钴与氧化铟、氧化镓等半导体材料制备成混合异质结，则可以应用于光电探测器和磁光存储器中，其尺寸与晶体结构相关。
酞菁钴的各种尺寸参数对于其应用具有重要意义，通过调控其尺寸可
以优化其性能和应用效果。
因此，研究人员需要对其尺寸进行深入了解，以实现其在不同领域的最佳应用效果。
酞菁钴的气化温度-概述说明以及解释
酞菁钴的气化温度-概述说明以及解释1.引言1.1 概述酞菁钴是一种重要的有机金属材料，具有广泛的应用领域，如光电材料、催化剂等。
其气化温度是指在升温过程中，酞菁钴从固相转化为气相的温度。
了解酞菁钴的气化温度对于调控其热稳定性以及在高温反应中的应用具有重要意义。
本文将对酞菁钴的气化温度进行深入研究，探讨其性质、气化反应过程以及影响气化温度的因素，旨在更全面地了解这一重要有机金属材料的特性，为其未来在材料科学领域的应用提供参考。
1.2 文章结构文章结构本文将分为三个主要部分：引言、正文和结论。
在引言部分，将对酞菁钴的气化温度进行介绍，包括概述、文章结构和目的。
在正文部分，将重点讨论酞菁钴的性质、气化反应过程以及影响气化温度的因素。
最后，在结论部分将总结酞菁钴气化温度的特点，展望其应用前景，并得出结论。
通过这种结构，读者可以全面了解酞菁钴的气化温度及其相关特性。
1.3 目的本文旨在探讨酞菁钴的气化温度，通过分析酞菁钴的性质、气化反应过程以及影响气化温度的因素，揭示其气化温度的特点。
深入研究酞菁钴气化温度的相关知识，对于推动酞菁钴在实际应用中的发展具有重要意义。
同时，通过展望酞菁钴在未来的应用前景，为相关领域的研究和应用提供一定的参考依据。
通过本文的研究，希望能够为酞菁钴气化温度的研究和应用提供一定的参考和指导。
2.正文2.1 酞菁钴的性质酞菁钴是一种有机金属化合物，是一种具有深蓝色的天然色素。
它具有以下主要性质：1. 稳定性：酞菁钴在常温下具有良好的稳定性，不易分解或失去颜色。
2. 光学性质：酞菁钴具有良好的光学性质，可以吸收可见光波长范围内的光线，并在吸收光后产生电子激发。
3. 磁性：酞菁钴具有一定的磁性，在外加磁场下会呈现出一定的磁化行为。
4. 良好的导电性：酞菁钴具有良好的导电性能，可以在一定条件下形成导电膜。
5. 化学稳定性：在一定条件下，酞菁钴具有一定的化学稳定性，不易受到氧化或其他化学物质的影响。
MCM-41分子筛负载金属酞菁在氧化脱硫反应中的催化性能
MCM-41分子筛负载金属酞菁在氧化脱硫反应中的催化性能张娟;任腾杰;胡颜荟;李俊盼;王春芳;赵地顺【摘要】采用浸渍法将8种金属酞菁分别负载到MCM-41分子筛上制得负载型金属酞菁，通过红外光谱进行表征。
以二苯并噻吩（DBT）为反应底物，空气为氧化剂，己内酰胺四丁基溴化铵离子液体为溶剂考察了这8种催化剂在氧化脱硫反应中的催化活性，筛选出较优催化剂，并对工艺条件进行优化。
结果表明，合成的8种负载型金属酞菁催化剂中，MCM-41分子筛负载钴酞菁具有较好的催化性能，最优工艺条件为：剂油比1：1，催化剂用量0.004 g·(10 ml模型油)-1，空气流速50 ml·min-1，反应时间1 h，室温，DBT脱硫率最高可达97.56%。
DBT的氧化产物为 DBT 砜。
又考察了此催化氧化系统对不同硫化物的催化氧化效果，发现不同硫化物的脱硫率均在90%以上。
该催化剂在重复利用4次后脱硫率无明显的降低。
%Eight kinds of metal phthalocyanine (Pc) were loaded into MCM-41 by impregnation method,and were characterized by infrared spectrum. The catalytic activities of the eight supported metal phthalocyanine in the desulfurization were investigated with dibenzothiophene (DBT) as the reaction substrate, air as oxidant and caprolactam-tetrabutylammonium bromide ionic liquid as solvent. The reaction condition was investigated in detail. The results showed that MCM-41/CoPc was the best catalyst among the eight supported metal phthalocyanine catalysts. The removal ratio of DBT is up to 97.56%for 1 h under the optimal reaction condition (the ratio of ionic liquid to model oil 1:1, the amount of catalyst 0.004 g·(10 ml model oil)-1, air flow rate 50 ml·min-1 and room temperature). The oxidized product of DBT is DBT sulphone. Different sulfur compounds werealso investigated. The result shows that sulfur removal of different sulfur all are up to 90%. The removal ratio of DBT doesn’t decrease obviously, after reused for four times with this catalyst.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2014(000)008【总页数】7页(P3012-3018)【关键词】金属酞菁;分子筛;二苯并噻吩;催化;离子液体【作者】张娟;任腾杰;胡颜荟;李俊盼;王春芳;赵地顺【作者单位】河北科技大学化学与制药工程学院，河北石家庄 050018;河北科技大学化学与制药工程学院，河北石家庄 050018;河北科技大学化学与制药工程学院，河北石家庄 050018;河北科技大学化学与制药工程学院，河北石家庄050018;河北科技大学化学与制药工程学院，河北石家庄 050018;河北科技大学化学与制药工程学院，河北石家庄 050018【正文语种】中文【中图分类】O623.83自从2013年1月以来，全国多个城市陷入了“雾霾危机”，引发了舆论对中国油品质量的广泛质疑和诟病。
2024届全国高考(新高考)化学复习历年真题好题专项(结构与性质综合应用)练习(附答案)
2024届全国高考(新高考)化学复习历年真题好题专项(结构与性质综合应用)练习1．[2023ꞏ全国甲卷][化学——选修3：物质结构与性质]将酞菁—钴钛菁—三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。
回答下列问题：(1)图1所示的几种碳单质，它们互为________，其中属于原子晶体的是________，C60间的作用力是________。
(2)酞菁和钴酞菁的分子结构如图2所示。
酞菁分子中所有原子共平面，其中p轨道能提供一对电子的N原子是________(填图2酞菁中N原子的标号)。
钴酞菁分子中，钴离子的化合价为________，氮原子提供孤对电子与钴离子形成________键。
(3)气态AlCl3通常以二聚体Al2Cl6的形式存在，其空间结构如图3a所示，二聚体中Al 的轨道杂化类型为________。
AlF3的熔点为1 090 ℃，远高于AlCl3的192 ℃，由此可以判断铝氟之间的化学键为________键。
AlF3结构属立方晶系，晶胞如图3b所示，F－的配位数为________。
若晶胞参数为a pm，晶体密度ρ＝________gꞏcm－3(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为N A)。
2．[2022ꞏ湖南卷]铁和硒(Se)都是人体所必需的微量元素，且在医药、催化、材料等领域有广泛应用，回答下列问题：(1)乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药，其结构式如下：①基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]________；②该新药分子中有________种不同化学环境的C原子；离子(填“>”“<”或“＝”)，原因是③比较键角大小：气态SeO3分子________SeO2－3____________________________________。
(2)富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂。
富马酸分子的结构模型如图所示：①富马酸分子中σ键与π键的数目比为________；②富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为________。
6 金属酞菁的合成、表征和性能测定
实验6 金属酞菁的合成、表征和性能测定（一） 金属酞菁的合成一、 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的应用。
2．进一步熟练掌握合成中的常规操作方法和技能，了解酞菁纯化方法。
二、 实验原理自由酞菁（H 2Pc ）的分子结构见图6.1(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6.1(b)。
这类配合物具有半导体、光电导、光化学反应活性、荧光、光记忆等特性。
金属酞菁是近年来 NN N H N N N N N H图6.1(a) 自由酞菁分子结构图图6.1(b) 金属酞菁分子结构图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、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 室温（2）以邻苯二甲腈为原料：MX + 4 MPc CN CN 300 C o n（3）以邻苯二甲酸酐、尿素为原料：MX ( M ) + 4 或＋n COCO O CO(NH 2)2200~300 C o(NH 4)2MoO 4 MPc + H 2O + CO 2（4）以2—氰基苯甲酸胺为原料：M + 4 M CN CONH 2250 C o本实验按反应（3）制备金属酞菁，原料为金属盐、邻苯二甲酸酐和尿素，催化剂为钼酸铵。
酞菁金属配合物
酞菁金属配合物酞菁金属配合物（phthalocyanine metal complexes，PcM）具有广泛的应用前景，被认为是一类非常有前途的功能材料。
酞菁是一种具有高稳定性、高吸光度和非线性光学特性的有机分子，具有π-电子体系，可以与过渡金属离子形成价键结合，形成酞菁金属配合物。
本文将介绍酞菁金属配合物的结构特点、主要应用及未来发展方向。
一、酞菁金属配合物的结构特点酞菁金属配合物是一种由多个酞菁分子和单个或多个过渡金属离子组成的大分子复合物，其中过渡金属可以是铁、铜、钴等金属。
配合物的结构类似于自组装的叶状结构，具有非常高的空间对称性。
酞菁分子与金属离子之间的化学键称为“金属-酞菁络合物（metal-porphyrin complexes，MPC）”，其中的金属离子可以与酞菁分子的四个吡啶氮原子形成四个配位键。
酞菁分子中心的金属离子与四个吡啶氮原子形成的平面距离非常近，对反应物的稳定性起到关键作用。
除了吡啶氮原子之外，酞菁分子中还有许多其他原子，例如烷基、苯环、卤素等，可以通过改变其结构和取代基的种类来改变配合物的性质。
二、酞菁金属配合物的主要应用1、催化剂酞菁金属配合物可以作为半导体催化剂，用于在可见光区域催化分解水，产生氢气和氧气，具有重要的能源应用前景。
此外，酞菁金属配合物还可作为催化剂用于合成、氧化反应等多种应用领域，具有非常高的效率和性能。
2、光敏剂酞菁金属配合物的光学性质是其应用的重要特点之一。
由于其高吸光度和高稳定性，酞菁金属配合物可以作为光敏剂，用于制备光学、电子和信息存储设备。
例如，某些酞菁金属配合物已经用于制备有机发光二极管（OLED）。
3、生物医学酞菁金属配合物具有较强的生物相容性和生物浸润性，可以用于生物成像、肿瘤治疗等方面的应用。
例如，某些酞菁金属配合物可用于治疗癌症，通过单光子辐照方法，将酞菁金属配合物注射到癌细胞内，并在光照下激活酞菁金属配合物，使其杀死癌细胞。
酞菁钴结构式
酞菁钴结构式
酞菁钴，又称钴酞菁，是一种有机金属配合物，其化学式为
C32H16CoN8、它是一种含有钴的有机化合物，是有机色素的一种，常用于染料、催化剂和电荷传输体等领域。
酞菁钴分子结构特征为由苯环连接的四个吡啶羰基配位形成的平面状结构框架，其中钴离子位于框架中心处，呈六配位八面体构型。
其分子式中的C32H16为酞菁双苯环结构，N8为八个N原子构成的吡啶型配位基，Co为配位中心。
酞菁钴的制备方法主要包括氧化钴和吡啶环的配位反应、对苯二酚和钴盐反应制得、有机合成法等。
其中，氧化钴和吡啶环的配位反应方法主要是将氧化钴与吡啶环在合适溶剂中反应后加热得到。
对苯二酚和钴盐反应制得方法主要是利用对苯二酚与钴离子的络合反应生成酞菁钴。
有机合成法主要是利用配有羰基的乙酰丙酮和萘酚与钴盐反应生成酞菁钴。
酞菁钴由于其与氧气的配合作用，常呈现蓝紫色，是一种广泛应用于染料、催化剂和电荷传输体等领域的有机金属配合物。
作为催化剂，酞菁钴可用于有机合成反应的催化剂，如萘醌的氢氧化反应合成萘酮，其催化效果优于其他催化剂，而且可以循环使用。
作为染料，酞菁钴常用于染色纤维、染色油漆等领域，因为它可以形成强烈的复合色，耐光、耐洗、不易褪色。
酞菁钴还可作为电荷传输体，可以用于改善聚合物光电探测器、光电导管、光电阈器、可插入锂离子电池等设备的性能。
总体上，酞菁钴是一种重要的有机化合物，具有广泛的应用前景和良好的性能表现，适用于化学、材料、生命科学等各个领域。
随着技术的进步和人们对高性能材料的需求，酞菁钴的应用前景将会得到更大的开发和拓展。
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酞菁钴中的配位键
酞菁钴是一种重要的有机金属配合物，其分子结构中包含一个中心原子钴，周围围绕着四个配位原子，形成了一个四面体结构。
这四个配位原子分别为氮原子和有机基团。
其中，有机基团通过与氮原子形成了配位键，从而与钴原子发生配位作用。
一、配位键的概念和形成机理
配位键是指一个化学物种中两个原子之间通过共用一对电子形成的结合，这个过程称为配位作用。
配位键是一种非共价化学键，是有机金属化合物中最重要的化学键之一。
在酞菁钴中，配位键的形成是通过有机基团上的孤对电子与钴原子上的d轨道形成配对电子，从而产生了共价键。
根据最简单的坐标型配位理论，这个配对的电子对被认为是一个具有两个电子的向配位方向的孤对电子对，它们的总价电子构成四面体的一条棱，这条棱是与大多数配位原子具有等效性的。
二、配位键对酞菁钴性质的影响
配位键对酞菁钴的性质和结构具有重要的影响，其主要体现在以下三个方面：
1. 形成稳定的分子结构：酞菁钴分子中的配位键能够形成稳定的分子结构，保持分子的空间构型和几何形状。
2. 调节物理和化学性质：配位键的形成还可以调节酞菁钴的物理和化学性质，改变其光学、电学、磁学、催化活性等方面的性质。
3. 重要的生物学应用：酞菁钴分子中的配位键对生物学应用也有着非常重要的意义，可以实现对生物体系中特定分子的可选择性逆转录或者筛选。
总之，酞菁钴中配位键的形成不仅能够保证它的分子结构的稳定性和空间几何构型的一致性，还可以调节其物理和化学性质，同时也为其在生物学和材料科学中的应用提供了新的可能。