环己烷并卟啉的合成及光谱和电化学性质研究
《CdS基宽光谱复合材料合成及其光催化还原CO2性能研究》
《CdS基宽光谱复合材料合成及其光催化还原CO2性能研究》一、引言随着环境问题的日益严重，光催化技术已成为科研领域的一个热点。
其中，光催化还原CO2技术具有巨大的应用潜力，可有效减少温室气体的排放并转化为有价值的化学品。
CdS作为一种典型的宽光谱半导体材料，因其具有较高的光吸收能力和良好的光催化性能，在光催化还原CO2领域受到了广泛关注。
然而，单纯的CdS材料存在着一些缺陷，如光生载流子复合率高、光响应范围有限等。
为了解决这些问题，研究者们开始探索将CdS与其他材料复合，以提高其光催化性能。
本文旨在研究CdS基宽光谱复合材料的合成及其在光催化还原CO2方面的性能。
二、实验方法1. 材料制备本文采用溶胶-凝胶法合成CdS基宽光谱复合材料。
首先，将适量镉盐和硫源在溶液中混合，加入表面活性剂以控制颗粒形貌。
随后，通过热处理和硫化处理得到CdS基复合材料。
2. 结构表征利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段对合成材料的晶体结构、形貌和微观结构进行表征。
3. 光催化性能测试以光催化还原CO2为探针反应，评价CdS基宽光谱复合材料的光催化性能。
在封闭的光反应器中，以合成材料为光催化剂，以CO2和H2O为反应物，光照条件下进行反应。
通过气相色谱仪分析反应产物，计算CO2的转化率和产物选择性。
三、结果与讨论1. 材料表征结果XRD结果表明，合成材料具有典型的CdS晶体结构。
SEM 和TEM图像显示，材料具有均匀的颗粒形貌和良好的分散性。
此外，通过能谱分析（EDS）和X射线光电子能谱（XPS）等手段，证实了材料中各元素的化学状态和价态。
2. 光催化性能分析实验结果表明，CdS基宽光谱复合材料具有优异的光催化还原CO2性能。
在可见光照射下，该材料能够有效地将CO2转化为碳氢化合物和醇类等有机物。
与纯CdS相比，复合材料的光催化性能得到显著提高。
这主要归因于复合材料具有较宽的光谱响应范围、较高的光生载流子分离效率和较强的氧化还原能力。
烟酸-卟啉二元化合物的合成、表征及其电化学性质
卟啉配体浓度为 １ ～ｍ ｌ ， Ｂ Ｐ ０ ｏ Ｌ Ｔ Ａ 浓度为 ０ １ ｏ Ｌ ／ ． ｌ ．四丁基高氯酸铵（ Ｂ Ｐ 按文献［ ］ ｍ ／ ＴＡ） ５ 方法制 备并纯化． 溶剂 Ｃ Ｉ Ａ Ｒ 级 ） Ｈ Ｃ ． ． 按文献 ［ ］ （ ６ 方法纯化后使用 ． 溴代丙基卟啉醚 ： ．４３溴丙氧基苯 ５（ —一
基 ）１ ，５２ ．４甲氧基 苯基 ） 啉 （ａ 、 一４３溴丙 氧基 苯 基 ）１ ，５，０三苯 基 卟 啉 （ｂ 和 ５（ ， ．０ １ ，０（ 一 卟 １ ） ５（ －一 一０ １ ２ 一 １ ） ．４ ３溴丙 氧 基苯基 ）１ ，５２ 一４氯 苯基 ） 一 一０ １ ，０（ 一 卟啉 （ｃ 按 文献 ［ ８ 方 法合 成 ，实 验所 用 的其 它 试 剂均 为分 １） ７，］
１ １ 仪 器与 试剂 ．
Ｒ 一 Ｙ １型熔 点仪 ； ｅｋｎＥｍｅ ４ Ｃ 自动 元素 分析 仪 ； ｉｏ ｔ Ｐ —＇Ｉ Ｐｒｉ—ｌ ｒ ０ ２ Ｎｃｌ ＣＦ — ｅ５ Ｙ Ｒ光谱 仪 （ Ｂ 压 片 ） Ｖ ｒ Ｋｒ ； ａｉ — ａ—ｎｔ－０ （ ｚ ＭＲ核磁 共 振波谱 仪 （ Ｃ Ｃ， ｌＵ ｉ ５０ ＭＨ ）Ｎ ｌ ｙ 以 Ｄ １作溶 剂 ， ＭＳ为 内标 ） Ｖ —ｕｔｏ四级 串联 质谱 Ｔ ； Ｇ Ｑ ａｒ ｔ
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Ｎ ． ｏ３
程 秀利 等 ： 烟酸一 卟啉二元化合物 的合成 、表征及其 电化 学性质
４３ ０
仪（ 场解析 电离方法 ） ｈｍ ｄｕＵ － ０紫 外一 ；Ｓｉａｚ Ｖ２ ４ 可见 分光 光度 计 ．循环 伏安 测定 在 Ｃ Ｉ６ Ａ型 电化学 工 Ｈ６０ 作站 上进 行 ， 用三 电极 电解 池 ，以 Ｃ Ｉ 溶 剂 ， Ｂ Ｐ 为 支 持 电解 质 ，以 Ｐ 电 极 为 工 作 电 极 ， 采 Ｈ Ｃ 为 ＴＡ ｔ
卟啉化合物的合成及物理化学性质
卟啉化合物的合成及物理化学性质周彬 ，张文 ，曾琪 ，张智（武汉大学 化学与分子科学学院 ，武汉 430072）【摘要】利用中位-四[对羟基苯基]卟啉和四水合乙酸钴在DMF 中搅拌加热至100℃回流30min 合成了金属钴卟啉。
然后再用柱层析分离得到纯净的金属卟啉产物。
利用电导率仪研究了金属卟啉金属钴卟啉的电迁移性质。
通过金属钴卟啉配合物与咪唑配位动力学的研究证实了其轴向上存在配位作用。
【关键词】 卟啉、金属（钴）卟啉配合物、咪唑、动力学性质、电迁移性质【前言】卟啉化合物是一类含氮杂环的共轭化合物,其中环上的各原子处于同一平面内(如图1所示) ：NHNHNNNHNHNNXXXX图1X=COOH;OH;NH 2如图2卟啉环中含有四个吡咯环,每两个吡咯环在2位与5位之间由一个次甲基桥连,在5,10,15,20,位上也可键合四个取代苯基(如图2),形成四取代苯基卟啉。
卟啉环中有交替的单键和双键,有18个π电子组成的共轭体系,具有芳香性。
当两个氮原子上的质子电离后,其形成的空腔中可以容纳Fe,Co,Mg,Cu,Zn,等金属离子而形成金属配合物，并且这些金属配合物都具有一些生理上的作用。
卟啉化合物具有对光,热的良好稳定性。
它的这种稳定性，大的可见光消光系数和它在电荷转移过程中的特殊作用，使得它在光电领域中的应用受到高度重视,它被用于气体传感器，太阳能的贮存，生物模拟氧化反应的催化剂，生物大分子探针，还可以作为模拟天然产物的母体，金属卟啉配合物被广泛的应用于微量分析等领域。
本实验合成并提纯了卟啉配合物,采用电导仪测定金属配合物在溶液中的电迁移性质，还就其与有机碱的轴向配位反应进行动力学的测定。
【实验部分】⒈试剂与仪器：1.1试剂卟啉,醋酸钴,DMF(二甲基甲酰胺),无水乙醇,无水乙醚,二氯甲烷,丙酮,环己烷,薄层层析硅胶,柱层析硅胶,氢氧化钠,咪唑,1.2仪器紫外-可见分光光度仪,傅立叶变换红外光谱仪,DD3001电导率仪,分析天平,电磁搅拌器,减压蒸馏装置,旋转蒸发仪,抽滤装置,真空干燥器.⒉实验步骤：2.1金属（钴）卟啉配合物的合成与分离在25 ml两口烧瓶中加入0.1540g中位-四（对羟基苯基）卟啉与8mlDMF,搅拌加热,至100o C时加入卟啉量的10倍摩尔量的四水和乙酸钴（0.5606g）,继续加热至回流,并保持回流状态20-30min。
卟啉化合物的合成
柱进行层析 ,产率为 915 %。微波合成卟啉在我国 发展较快 ,研究表明微波作用的时间与强度 、反应体 系溶剂及催化剂的选择 、反应试剂的组成及用量等 均对四苯基卟啉的合成有较大的影响 ,经过改进 ,微 波合成卟啉的产率有较大的提高 ( > 30 %) [29 ,30] 。 112 八乙基卟啉的合成
卟啉类化合物的合成方法归纳起来主要有两 种 : (1) 由非卟啉前体合成卟啉 ; (2) 卟啉化合物的官 能团修饰 。非卟啉前体合成卟啉的方法按照缩合成 环方式的不同大致可以分为 : (1) 4 个吡咯单体直接 缩合环化生成卟啉 ,适用于图 1 中化合物 1 和 2 ; (2) 模块法 ,适用于图 1 中化合物 3 —10 。合成方法和路 线的选择取决于目标卟啉分子的结构特点和性质 。
中 ,以三氟化硼和乙醚络合物催化 ,整个反应分两步 进行 ,先得到卟啉合成的中间体 (porphyrinogen ,卟啉 原 ———Dolphin 等[13] 曾证实了这一反应中间体的存 在) ,然后 , 以二氯二腈基苯醌 (DDQ) 或四氯苯醌 (TCQ) 将卟啉原氧化得到最终产物卟啉 ,从而使反 应可以在常温下进行 。由于 Lindsey 法的反应温度 较低 ,一般不会产生焦油状副产物 ,目标产物的分离 提纯较容易 ;同时温和的反应条件也允许反应物先 经过化学修饰 ,连接上一些敏感基团 ,平均产率可达 30 % —40 %。但该反应浓度低 ,以吡咯计仅为 10- 2 molΠL ,且最大反应容积为 1L ,放大后则效果不好 。 1994 年 ,Lindsey 等[14] 研究了在高浓度下的反应 ( ≥ 011molΠL) ,实验采用一步法 ,即将原料 、氧化剂 、催 化剂同时加入 ,最后产率可达 10 % —20 % ; 采用两 步法 , 即先加催化剂 , 反应后再加氧化剂 , 产率为 20 % —30 % , (图 3) 。Lindsey 法经过改良 ,还能得到 立体位阻较大的苯基 2 ,52位有取代基的四芳基卟 啉[12] ,其 非 共 平 面 的 构 型 表 现 出 不 同 的 光 学 性 能[15] 。四 (2 ,4 ,62三甲基苯基) 卟啉[16] 就是这样一 个例子 ,合成时在 BF3 中加入乙醇作为协同催化剂 , 产率达 30 %。Llama 等[17] 合成 TPP 时加入了过渡金 属盐 ,这一改良使产率高达 68 % ,而且可以做到比 传统 Lindsey 法的反应液浓度高 。
卟啉,氮杂卟啉杂化体的设计,合成与性能研究
卟啉,氮杂卟啉杂化体的设计,合成与性能研究随着科技的发展，卟啉在研究和应用方面正越来越受到重视，它在有机合成、光电化学、光电催化等研究领域都有了广泛的应用，而氮杂卟啉则作为新型卟啉杂化体，具有更好的性能，因此有必要进行设计、合成和性能研究。
卟啉（或称联苯胺）是一种多用途的有机分子，对电子传输特性和光化学性质具有重要作用。
它可以与其他分子官能团结合，形成聚合物、复合物和杂化体，以改变其光谱和物理化学性质，扩展其应用范围。
氮杂卟啉是一种新型的卟啉杂化体，其中的氮原子可以容纳多个电子，提供更多的电子传输通道，从而改善卟啉的电子传导性能。
此外，氮原子还可以激发空穴，促进光解和电子迁移，有效地改善卟啉的光电化学和电子催化性能。
要设计和合成氮杂卟啉杂化体，首先要了解杂化体的结构。
氮杂卟啉杂化体是由一个卟啉核和一个氮原子共同构成的，卟啉核含有苯环和联苯胺基团，而氮原子则直接与卟啉核相连，形成一种类似“连接球”的结构。
其次，要确定氮杂卟啉杂化体的合成方法。
根据氮杂卟啉杂化体的结构，可以采用分子印迹技术，将氮原子限域定位，并利用空穴和电子传输通道结合，将氮原子与卟啉核结合。
此外，可以采用离子液体法、金属氧化物负载的溶剂热法、碱金属催化降解卟啉等方法，制备氮杂卟啉杂化体。
最后，要研究氮杂卟啉杂化体性能。
通过研究，可以发现，与普通卟啉相比，氮杂卟啉杂化体可以更好地调节电子能量转移，具有更高的电子传输效率和更强的光电化学性能。
此外，氮杂卟啉杂化体的热稳定性和对抗氧化剂的性能也显著增强。
综上所述，氮杂卟啉杂化体是一种新型的卟啉杂化体，具有高电子传输效率、强光电化学性能和良好的热稳定性等优势，可以进一步改善卟啉的性能，丰富卟啉的应用范围。
因此，设计、合成和性能研究是一个重要的课题，值得继续深入研究。
总之，氮杂卟啉杂化体的设计、合成与性能研究已经取得了较好的成果，具有重要的意义。
未来，我们将继续加强在该领域的研究，以探索更多可能性，更好地发挥卟啉在环境保护和能源利用等方面的潜力。
卟啉类化合物的应用及其前景
在光催化领域，卟啉类化合物可以作为催化剂在可见光条件下促进有机反应。 例如，在环己烷的液相氧化反应中，卟啉类化合物可以吸收可见光，激发电子， 并促进氧气与环己烷的电子转移，从而实现氧化反应。此外，卟啉类化合物还 可以应用于光催化降解污染物，例如在污水处理中，通过光催化反应可以有效 地降解有机污染物。
2、金属卟啉的制备
将四苯基卟啉和金属盐按照1：1的摩尔比例混合，加入适量的溶剂，搅拌均匀。 将混合物加热至适宜温度，保持一定时间，然后冷却至室温。经过滤、洗涤、测定产物的吸光度，对比标准曲线，确定产物中四苯基卟啉和 金属卟啉的含量。进一步分析实验结果可知，反应条件和溶剂用量对四苯基卟 啉和金属卟啉的合成具有重要影响。优化反应条件和溶剂用量可提高产物收率 和纯度。
根据现有的研究成果和实验验证，卟啉类化合物的应用前景非常广阔。首先， 由于卟啉类化合物具有优异的光电性能和良好的生物相容性，其在太阳能电池、 光催化反应和生物医学领域的应用潜力巨大。其次，通过结构优化和分子设计， 可以进一步提高卟啉类化合物的性能，从而拓展其应用范围。此外，随着绿色 化学和可持续发展的理念日益受到重视，卟啉类化合物的合成方法也将得到进 一步改进，提高其生产效率并降低成本。
参考内容
基本内容
卟啉类试剂是一类具有特殊化学结构的有机化合物，其在化学、生物学、材料 科学等领域具有广泛的应用。近年来，随着科学技术的不断进步，卟啉类试剂 的合成方法与技术也得到了长足的发展。本次演示将简要介绍卟啉类试剂合成 的进展，以期让读者了解其未来的发展方向。
一、卟啉类试剂概述
卟啉类试剂是指由四个吡咯环组成的环形化合物，其具有独特的物理和化学性 质，如大环共轭体系、较强的吸电子能力、高稳定性等。这些特性使得卟啉类 试剂在很多领域都具有重要的应用价值，如光电器件、生物传感器、药物开发 等。
稀土金属卟啉的荧光光谱研究
稀土金属卟啉的荧光光谱研究稀土金属卟啉是一种重要的有机磷酸配体，用于各种金属络合物和分子材料的结构中。
它们在有机合成、有机催化、光学材料和生物传感器等领域有着广泛的应用。
稀土金属卟啉有着出色的光学性质，可以将荧光吸收到较低能量的荧光频谱波形中，从而为研究领域提供了一种广泛、通用的光谱研究工具。
本文将介绍稀土金属卟啉的荧光光谱研究。
首先，详细阐述了稀土金属卟啉的结构特征，然后重点阐述了其独特的荧光光谱特性，包括荧光增强、复合光谱和极性荧光等。
最后，结合近年来国内外在稀土金属卟啉中的研究，发展了荧光光谱的应用，包括激发源的产生、波长的调整和反应的检测等。
稀土金属卟啉具有多种结构形式，它们的稀土金属元素可以是钇、铕、钌等等，并具有不可逆的氧化还原特性。
该特性与氧化还原反应的变化有关，是一种高分子结构中的重要变量。
稀土金属卟啉的荧光性能可以反映其特殊化学性质。
它们可以吸收一定波长的光，将其转换成一种特定频谱的荧光输出，极大地提高了识别度。
此外，它们还能有效地改变荧光增强比，并在荧光复合光谱中产生从细微到明显的强度差异。
稀土金属卟啉的荧光特性使它们在光学方面具有多种应用。
它们可以用作光源，可以反转发射荧光，改变荧光的波长，以及增强荧光的强度。
它们也可以用作可见分子谱仪的检测仪器，其能量谱可以用于鉴定物质的组合，从而实现对物质的快速分析和检测。
因此，稀土金属卟啉的荧光光谱可以用于研究光学性能，探索其发光机理，以及实现精确快速地物质分析和检测。
综上所述，稀土金属卟啉具有独特的荧光光谱特性，可以用于光学研究，如激发源的产生、波长的调整和反应的检测等，也可以作为可见分子谱仪的检测仪器，被用于快速精确的物质分析和检测。
当前，稀土金属卟啉的荧光光谱研究受到了越来越多的关注，其研究将会为光学材料、有机合成和生物传感器等领域的发展提供有价值的参考。
经过几十年的发展，稀土金属卟啉已被广泛应用于荧光光谱研究中。
它们具有多种特殊结构形式，因此可以根据其独特的荧光特性，实现精确快速的物质分析和检测，给研究提供了广泛的途径。
卟啉分子结构与性质的理论研究
卟啉分子结构与性质的理论研究卟啉分子结构与性质的理论研究卟啉是一类特殊的有机分子，具有广泛的应用价值。
如何理解卟啉分子的结构和性质，对于深入研究其应用和开发新的卟啉类化合物具有重要意义。
本文将从卟啉分子的结构、电子结构和光谱性质等方面进行理论研究，探讨卟啉分子在不同环境下的性质变化和应用前景。
首先，我们来看卟啉分子的结构。
卟啉分子由四个吡咯环通过共轭双键连接而成，中间有一个金属离子与卟啉分子配位。
卟啉分子的结构决定了其独特的光学和电化学性质。
吡咯环之间的共轭双键使得卟啉分子呈现出扁平的结构，而金属离子的存在会造成卟啉分子内部的电子重新分布。
这些结构特点不仅影响了卟啉分子的电子结构，还决定了其物理化学性质，如光谱响应和电化学活性。
在理论研究中，电子结构计算是一个重要的手段。
通过量子化学计算方法，我们可以计算卟啉分子的电子能级、分子轨道和电子密度分布等信息。
这些计算结果有助于解释实验观测到的光谱和电化学行为，并揭示卟啉分子内部电子的行为规律。
同时，通过与实验结果的对比，可以验证理论模型的准确性，并不断改进模型以提高计算精度。
卟啉分子的电子结构对其光谱性质有着决定性影响。
卟啉分子吸收、荧光和振动光谱的研究已成为理论和实验研究的热点。
通过理论模拟，在不同环境下模拟卟啉分子的光谱响应，可以预测不同条件下的荧光效率、荧光寿命和吸收峰位置等。
这对于设计新的荧光材料和开发光电子器件具有重要意义。
此外，卟啉分子在电化学领域也具有广泛的应用。
卟啉分子可以作为催化剂、电极材料和传感器等用于电化学系统中。
通过理论计算，我们可以研究卟啉分子在电极表面的吸附行为、电荷转移过程和催化反应机理等。
这些研究有助于优化电化学系统的性能，并指导实验工作的开展。
总之，卟啉分子结构和性质的理论研究对于深入了解其光学、电化学性质具有重要意义。
通过电子结构计算和光谱模拟，可以揭示卟啉分子的电子行为规律，并为开发新的卟啉类化合物提供理论指导。
卟啉类化合物的合成与性质研究
卟啉类化合物的合成与性质研究卟啉类化合物是一类具有特殊结构和重要应用价值的有机化合物。
它们由四个吡咯环通过共享碳原子构成，并且在一个或多个环上含有金属原子。
卟啉类化合物在生物学、材料科学和光电子学等领域具有广泛的应用。
本文将探讨卟啉类化合物的合成方法和性质研究。
一、卟啉类化合物的合成方法卟啉类化合物的合成方法多种多样，其中最常见的方法是通过酸催化的缩合反应合成。
这种方法利用吡咯环上的氨基和醛基或酮基之间的反应，生成卟啉环。
此外，还可以通过金属催化的反应合成卟啉类化合物。
金属催化反应的优势在于反应条件温和，产率高，适用范围广。
二、卟啉类化合物的性质研究卟啉类化合物具有许多独特的性质，其中最引人注目的是它们的光学性质。
由于卟啉环中的共轭双键结构，卟啉类化合物具有很强的吸收和发射光谱。
这使得它们在光电子学领域有着广泛的应用，如光敏染料、光电转换器件等。
此外，卟啉类化合物还具有良好的电子传输性质。
由于卟啉环中的共轭结构，电子在分子内可以自由传输，使得卟啉类化合物成为一种优良的电子传输材料。
这一性质使得卟啉类化合物在有机电子器件中有着广泛的应用，如有机太阳能电池、有机场效应晶体管等。
此外，卟啉类化合物还具有较强的配位性质。
由于卟啉环上的氮原子可以与金属形成配位键，卟啉类化合物可以与金属离子形成稳定的配合物。
这些配合物在生物学和催化领域有着重要的应用，如血红素和维生素B12等。
三、卟啉类化合物的应用前景卟啉类化合物由于其独特的结构和多样的性质，具有广泛的应用前景。
在生物学领域，卟啉类化合物被广泛应用于光动力疗法、荧光探针和生物传感器等。
在材料科学领域，卟啉类化合物可用于制备光电材料、催化剂和分子电子器件等。
在光电子学领域，卟啉类化合物可用于制备光电转换器件、光敏染料和有机发光二极管等。
总之，卟啉类化合物的合成与性质研究对于推动生物学、材料科学和光电子学等领域的发展具有重要意义。
通过不断深入研究，我们可以进一步了解卟啉类化合物的结构与性质之间的关系，为其应用提供更加可靠的理论基础。
金属卟啉的合成方法综述
金属卟啉的合成方法综述吴润东;何金莲;陈伟;翟锦龙【摘要】卟啉及金属卟啉是一类大环共轭结构的化合物,其广泛存在于自然界中.其独特的分子结构赋予其许多特殊的性质,其在分子识别、传感器、半导体、光信息存储、非线性光学材料、光催化剂、能量捕获和传递等领域具有广阔应用前景.本文主要就金属卟啉的合成方法进行综述.【期刊名称】《东莞理工学院学报》【年(卷),期】2019(026)001【总页数】5页(P81-85)【关键词】卟啉;金属卟啉;合成方法【作者】吴润东;何金莲;陈伟;翟锦龙【作者单位】东莞理工学院生态环境与建筑工程学院,广东东莞 523808;东莞理工学院生态环境与建筑工程学院,广东东莞 523808;东莞理工学院生态环境与建筑工程学院,广东东莞 523808;东莞理工学院生态环境与建筑工程学院,广东东莞523808【正文语种】中文【中图分类】O646.54卟啉是一类由四个吡咯类亚基的α-碳原子通过次甲基桥(=CH-)互联而形成的大分子杂环化合物。
卟啉可进一步与金属离子形成金属络合物，即金属卟啉。
自然界中以金属卟啉最为多见，金属卟啉广泛存在于生物体中，血红素、叶绿素、维生素B12都是金属卟啉类化合物，其在生物氧化过程中起着氧的传递、储存、活化以及电子传输作用，在光合过程中起光敏电子转移作用，其在新陈代谢中也起着不可或缺的地位，具有特殊的生理活性[1]。
卟啉环的共轭的大环结构使其具有良好的光电特性，常用于分子识别、传感器、半导体、光信息存储、非线性光学材料、光催化剂、能量捕获和传递等领域[2-5]。
目前金属卟啉的合成方法有很多种，本文就其合成方法进行综述。
金属卟啉的合成从步骤上可以分为“一步法”和“两步法”。
1 一步法一步法是指在生产步骤中，不制备卟啉而将吡咯等原料同金属盐直接反应生成金属卟啉络合物的方法。
G.M.Badger等[6]报道了以邻氯苯甲醛、吡咯、无水醋酸锌为原料一步与高压反应釜中加热直接合成对应的四-(邻-氯苯基)锌卟啉化合物。
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化 学 研 究 与 应 用 化 学 研 究 与 应 用
Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
， Ｖｏｌ． ３０
第， 卷 Ａｐｒ．
２Ｎ０３１ｏ０８． ４
文章编号： （ ） １００４１６５６ ２０１８ ０４０５１００５
环己烷并卟啉的合成及光谱和电化学性质研究
： ； ； ； ； Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｂｕｔａｎｏｐｏｒｐｈｙｒｉｎ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｓｐｅｃｔｒａ ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｓｕｂｓ族化合 物，它们具有独特的电子结构和空间结构，作为配 体可以结合几十种具有不同价态的金属离子而形 成具有不同的特殊性质和应用前景的金属配合 物［１～５］。研究表明，在卟啉分子的中位或者 β 位
１ 实验部分
１ １ 主要仪器与试剂
Ａｇｉｌｅｎｔ ８４５３ 分光光度计（安捷伦技术公司）；
第４期
侯月平，等：环己烷并卟啉的合成及光谱和电化学性质研究
５１１
际上卟啉化学领域的重要研究课题［４ ～ １０］。我们曾 经报道了环己烷并卟啉铜配合物的合成和电化学 性质［１１］，但是作为其前驱体的无金属环己烷并卟 啉的合成以及它们在非水溶剂中的光谱和电化学 性质至今还鲜见报道［１２］。因此，本文采用四氢异 吲哚和不同的取代苯甲醛在二氯甲烷中进行缩合 反应，成功合成了三种在中位上具有不同取代苯 基的无金属环己烷并卟啉（其中具有中位对甲苯 基或对氯苯基的两种化合物为首次合成），为进一 步合成具有不同中心金属离子的环己烷并金属卟 啉配合物提供了新型的前驱体。另外，本文着重 研究了所合成卟啉的光谱和电化学性质，探讨了 取代基及溶剂对卟啉的光谱和电化学性质的影 响，为该类化合物在材料和医学等领域的应用提 供了一定的理论和实验基础。
， Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｓｐｅｃｔｒａｌ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ
ｆｒｅｅｂａｓｅ ｂｕｔａｎｏｐｏｒｐｈｙｒｉｎｓ
， ， ， ， ＨＯＵ Ｙｕｅｐｉｎｇ１ ＸＵ Ｗｅｉｊｉｅ２ ＷＡＮＧ Ｌｉｐｉｎｇ２ ＦＡＮＧ Ｙｕａｎｙｕａｎ２ ＯＵ Ｚｈｏｎｇｐｉｎｇ２
上引入具有不同种类的取代基，可以在一定程度 上对它们的结构进行修饰，并由此调控卟啉化合 物的酸碱性、光谱和电化学等物理化学性质，从而 可以定向制备具有某些特定用途的化合物。因 此，取代卟啉的合成和相关性质的研究一直是国
； 收稿日期：２０１７０９１５ 修回日期：２０１８０１１０ 基金项目：国家自然科学基金项目（２１５０１０７０）资助；江苏大学高级人才基金项目（０５ＪＤＧ０５１，１５ＪＤＧ１３１）资助 联系人简介：侯月平（１９７５），女，副教授，主要从事卟啉类化合物的性质研究。Ｅｍａｉｌ：７６３４７１５１０＠ ｑｑ． ｃｏｍ
ｔａｎｏｐｏｒｐｈｙｒｉｎｓ ｗｅｒｅ ｅｘａｍｉｎｅｄ ｉｎ ＣＨ２ Ｃｌ２ ａｎｄ ｐｙｒｉｄｉｎｅ． Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ ｓｕｂｓｔｉｔｕｅｎｔｓ ａｎｄ ｓｏｌｖｅｎｔ ｏｎ ｓｐｅｃｔｒａ ａｎｄ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ／ ｒｅ ｄｕｃｔｉｏｎ ｐｏｔｅｎｔｉａｌｓ ｗａｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｂｕｔａｎｏｓｕｂｓｔｉｔｕｅｎｔｓ ｏｎ βｐｙｒｒｏｌｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ ｈａｄ ｓｉｇ ｎｉｆｉｃａｎｔ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｓｐｅｃｔｒａｌ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ．
（ ， ， ， ； １ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ ２１２００３ Ｃｈｉｎａ ， ， ， ） ２ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｊｉａｎｇｓｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ ２１２０１３ Ｃｈｉｎａ
侯月平１，许炜杰２，王丽萍２，房媛媛２，欧忠平２
（１． 镇江高等职业技术学校化工系 江苏 镇江 ； ２１２００３ ２． 江苏大学化学化工学院，江苏 镇江 ） ２１２０１３
摘要：合成了三种在中位上具有不同取代苯基的环己烷并卟啉：５，１０，１５，２０四（４甲苯基）环己烷并卟啉，５， １０，１５，２０四苯基环己烷并卟啉和 ５，１０，１５，２０四（４氯苯基）环己烷并卟啉。利用核磁共振及质谱对它们进 行了结构表征，研究了它们在二氯甲烷和吡啶溶剂中的紫外可见光谱和电化学性质，探讨了卟啉大环周边的 取代基和溶剂对化合物的光谱和氧化还原电位的影响，发现 β位上的环己烷取代基对化合物的光谱和电化 学性质具有显著的影响。 关键词：环己烷并卟啉；合成；光谱；电化学；取代基影响 中图分类号：Ｏ６２６ 文献标志码：Ａ
： Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｒｅｅ ｆｒｅｅｂａｓｅ ｂｕｔａｎｏｐｏｒｐｈｙｒｉｎｓ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍｅｓｏｓｕｂｓｔｉｔｕｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｕｓｉｎｇ １ Ｈ ， ， ， （ ） ，， ， ， ＮＭＲ ａｎｄ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ． Ｔｈｅｓｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｗｅｒｅ ５ １０ １５ ２０ｔｅｔｒａ ４ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ ｂｕｔａｎｏｐｏｒｐｈｙｒｉｎ ５ １０ １５ ２０ｔｅｔｒａｐｈｅｎｙｌ ， ， ， （ ） ｂｕｔａｎｏｐｏｒｐｈｙｒｉｎ ａｎｄ ５ １０ １５ ２０ｔｅｔｒａ ４ｃｈｌｏｒｏｐｈｅｎｙｌ ｂｕｔａｎｏｐｏｒｐｈｙｒｉｎ． ＵＶｖｉｓ ｓｐｅｃｔｒａｌ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｂｕ