锌卟啉-蒽醌-2-磺酸酯轴向配位性能研究
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第２０３１１９卷年第６ ６月期
化 学 研 究 与 应 用 化 学 研 究 与 应 用
Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
第，， 卷 ＶＪｏｕｌ．ｎ３ｅ１２０Ｎ３１ｏ９１． ６
文章编号： （ ） １００４１６５６ ２０１９ ０６１０１４０７
锌卟啉蒽醌２磺酸酯轴向配位性能研究
体配位络合比平衡常数反应热力学常数，得到关 于主客体轴向配位能力的一系列结论［５，６］。
本文以三种苯环上对位含有不同取代基锌卟 啉蒽醌２磺酸酯为主体化合物（结构式见图 １）， 利用紫外可见光谱法研究了主体化合物与客体咪 唑、吡啶、Ｎ甲基咪唑进行的轴向配位反应的配位 络合比 ｎ，配位平衡常数 ｋ 和热力学常数；该现象 也通过荧光光谱法表征。
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ａｘｉａｌ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｐｏｒｐｈｙｒｉｎａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｎｅ ２ｓｕｌｆｏｎａｔｅ Ｚｉｎｃ ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ
， ， ＰＥＮＧ Ｘｉａｏｘｉａ ＲＥＮ Ｌｉｌｅｉ ＸＵ Ｈｕｉｊｕａｎ
（ ， ， ， ） Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｌａｎｇｆａｎｇ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｌａｎｇｆａｎｇ ０６５０００ Ｃｈｉｎａ ： ， Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｔｈｒｅｅ ｐｏｒｐｈｙｒｉｎａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｎｅ２ｓｕｌｆｏｎａｔｅ Ｚｉｎｃ ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ ｗｅｒｅ ｕｓｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｈｏｓｔｓ． Ｔｈｅ ａｘｉａｌ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｒｅ ， ａｃｔｉｏｎｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｈｏｓｔｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｇｕｅｓｔｓ ｉｍｉｄａｚｏｌｅ ｐｙｒｉｄｉｎｅ ａｎｄ Ｎｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｅ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ＵｖＶｉｓ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ． Ｔｈｅ ｒｅ ： ； ， ｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ①ｔｈｅ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｇｕｅｓｔ ｗａｓ Ｎｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｅ＞ｉｍｉｄａｚｏｌｅ＞ｐｙｒｉｄｉｎｅ ②ｆｏｒ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｇｕｅｓｔ ｔｈｅ ［ （ ） ］ ， ， （ ） ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｈｏｓｔ ｗａｓ ５ ４ ａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｎｅ２ｓｕｌｆｏｎｙｌｏｘｙ ｐｈｅｎｙｌ １０ １５ ２０ｔｒｉ ４ｃｈｌｏｒｏｐｈｅｎｙｌ ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ Ｚｉｎｃ＞５ ［ （ ） ］ ， ， ［ （ ） ］ ， ４ ａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｎｅ２ｓｕｌｆｏｎｙｌｏｘｙ ｐｈｅｎｙｌ １０ １５ ２０ｔｒｉｐｈｅｎｙｌｐｏｒｐｈｙｒｉｎ Ｚｉｎｃ ＞ ５ ４ ａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｎｅ２ｓｕｌｆｏｎｙｌｏｘｙ ｐｈｅｎｙｌ １０ ， （ ） ； １５ ２０ｔｒｉ ４ｍｅｔｈｏｘｙｐｈｅｎｙｌ ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ Ｚｉｎｃ ③ｔｈｅ ｍｏｌａｒ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｗａｓ １ ∶ １ Ｔｈｅ ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｃｏｎｓｔａｎｔｓ ｏｆ ， ｔｈｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｒｅａｃｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｅｘｏｔｈｅｒｍｉｃ． ： ； ； Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｐｏｒｐｈｙｒｉｎａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｎｅ２ｓｕｌｆｏｎａｔｅ ｚｉｎｃ ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ ａｘｉａｌ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ＵｖＶｉｓ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ．Leabharlann 图 １ 主体和客体结构示意图
Ｆｉｇ １ Ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｈｏｓｔｓ ａｎｄ ｇｕｅｓｔｓ
１ 实验部分
１ １ 仪器和试剂 主体化合物 ５（苯基４（蒽醌２磺酸酯））
１０，１５，２０三（４甲氧基苯基）卟啉锌（１），５（苯基 ４（蒽 醌２磺 酸 酯））１０，１５，２０三 苯 基 卟 啉 锌 （２ ），５（苯 基４（蒽 醌２磺 酸 酯 ））１０，１５，２０三 （４氯苯基）卟啉锌（３）均采用文献方法合成［７］。
第６期
彭晓霞，等：锌卟啉蒽醌２磺酸酯轴向配位性能研究
１１１５
能团可以得到各种结构的卟啉衍生物，这些带有 某种官能团的卟啉主体具有特殊的紫外和荧光吸 收峰［３］。金属卟啉能够与含有孤对电子的小分 子，如吡啶、吡咯、咪唑等发生轴向配位反应，形成 具有更大共轭体系的主客体配合物，随着配合物 的形成，体系的紫外可见光谱和荧光光谱的吸收 峰波长和强度都会发生变化［４］。研究紫外可见和 荧光光谱的这种变化，通过热力学方程计算主客
卟啉化合物具有优异的仿生性能，因此广泛 致发光材料和催化［１，２］等。通过向卟啉分子中引 应用于各种领域，如光学材料、分子靶向药物、电 入具有特定空间构象和光学性质、电学性质的官
； 收稿日期：２０１９０１０９ 修回日期：２０１９０３０７ 基金项目：河北省教育厅项目（Ｑ２０１２０８９）资助；廊坊师范学院项目（ＬＳＺＢ２０１００８）资助 联系人简介：彭晓霞（１９７７），女，讲师，主要从事有机合成研究。Ｅｍａｉｌ：１０５５５７２４２９＠ ｑｑ． ｃｏｍ
彭晓霞，任丽磊，徐慧娟
（廊坊师范学院化学与材料科学学院，河北 廊坊 ） ０６５０００
摘要：本文以三种锌卟啉蒽醌２磺酸酯为主体化合物，利用紫外可见光谱法研究主体化合物与客体咪唑、吡 啶、Ｎ甲基咪唑进行的轴向配位反应，结果表明：①对于同一主体，客体的配位能力为：Ｎ甲基咪唑＞咪唑＞吡 啶；②对于同一客体，主体的配位能力是 ５（苯基４（蒽醌２磺酸酯））１０，１５，２０三（４氯苯基）卟啉锌＞５（苯 基４（蒽醌２磺酸酯））１０，１５，２０三苯基卟啉锌＞５（苯基４（蒽醌２磺酸酯））１０，１５，２０三（４甲氧基苯基） 卟啉锌；③实验结果经计算表明主客体之间以摩尔比 １ ∶ １ 配位，随着温度的升高反应的平衡常数逐渐减小， 焓变 ΔｒＨｍΘ＜０，反应是放热反应。 关键词：锌卟啉蒽醌２磺酸酯；轴向配位；紫外可见分光光谱法 中图分类号：Ｏ６５７ ３ 文献标志码：Ａ
化 学 研 究 与 应 用 化 学 研 究 与 应 用
Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
第，， 卷 ＶＪｏｕｌ．ｎ３ｅ１２０Ｎ３１ｏ９１． ６
文章编号： （ ） １００４１６５６ ２０１９ ０６１０１４０７
锌卟啉蒽醌２磺酸酯轴向配位性能研究
体配位络合比平衡常数反应热力学常数，得到关 于主客体轴向配位能力的一系列结论［５，６］。
本文以三种苯环上对位含有不同取代基锌卟 啉蒽醌２磺酸酯为主体化合物（结构式见图 １）， 利用紫外可见光谱法研究了主体化合物与客体咪 唑、吡啶、Ｎ甲基咪唑进行的轴向配位反应的配位 络合比 ｎ，配位平衡常数 ｋ 和热力学常数；该现象 也通过荧光光谱法表征。
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ａｘｉａｌ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｐｏｒｐｈｙｒｉｎａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｎｅ ２ｓｕｌｆｏｎａｔｅ Ｚｉｎｃ ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ
， ， ＰＥＮＧ Ｘｉａｏｘｉａ ＲＥＮ Ｌｉｌｅｉ ＸＵ Ｈｕｉｊｕａｎ
（ ， ， ， ） Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｌａｎｇｆａｎｇ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｌａｎｇｆａｎｇ ０６５０００ Ｃｈｉｎａ ： ， Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｔｈｒｅｅ ｐｏｒｐｈｙｒｉｎａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｎｅ２ｓｕｌｆｏｎａｔｅ Ｚｉｎｃ ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ ｗｅｒｅ ｕｓｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｈｏｓｔｓ． Ｔｈｅ ａｘｉａｌ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｒｅ ， ａｃｔｉｏｎｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｈｏｓｔｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｇｕｅｓｔｓ ｉｍｉｄａｚｏｌｅ ｐｙｒｉｄｉｎｅ ａｎｄ Ｎｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｅ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ＵｖＶｉｓ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ． Ｔｈｅ ｒｅ ： ； ， ｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ①ｔｈｅ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｇｕｅｓｔ ｗａｓ Ｎｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｅ＞ｉｍｉｄａｚｏｌｅ＞ｐｙｒｉｄｉｎｅ ②ｆｏｒ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｇｕｅｓｔ ｔｈｅ ［ （ ） ］ ， ， （ ） ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｈｏｓｔ ｗａｓ ５ ４ ａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｎｅ２ｓｕｌｆｏｎｙｌｏｘｙ ｐｈｅｎｙｌ １０ １５ ２０ｔｒｉ ４ｃｈｌｏｒｏｐｈｅｎｙｌ ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ Ｚｉｎｃ＞５ ［ （ ） ］ ， ， ［ （ ） ］ ， ４ ａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｎｅ２ｓｕｌｆｏｎｙｌｏｘｙ ｐｈｅｎｙｌ １０ １５ ２０ｔｒｉｐｈｅｎｙｌｐｏｒｐｈｙｒｉｎ Ｚｉｎｃ ＞ ５ ４ ａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｎｅ２ｓｕｌｆｏｎｙｌｏｘｙ ｐｈｅｎｙｌ １０ ， （ ） ； １５ ２０ｔｒｉ ４ｍｅｔｈｏｘｙｐｈｅｎｙｌ ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ Ｚｉｎｃ ③ｔｈｅ ｍｏｌａｒ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｗａｓ １ ∶ １ Ｔｈｅ ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｃｏｎｓｔａｎｔｓ ｏｆ ， ｔｈｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｒｅａｃｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｅｘｏｔｈｅｒｍｉｃ． ： ； ； Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｐｏｒｐｈｙｒｉｎａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｎｅ２ｓｕｌｆｏｎａｔｅ ｚｉｎｃ ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ ａｘｉａｌ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ＵｖＶｉｓ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ．Leabharlann 图 １ 主体和客体结构示意图
Ｆｉｇ １ Ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｈｏｓｔｓ ａｎｄ ｇｕｅｓｔｓ
１ 实验部分
１ １ 仪器和试剂 主体化合物 ５（苯基４（蒽醌２磺酸酯））
１０，１５，２０三（４甲氧基苯基）卟啉锌（１），５（苯基 ４（蒽 醌２磺 酸 酯））１０，１５，２０三 苯 基 卟 啉 锌 （２ ），５（苯 基４（蒽 醌２磺 酸 酯 ））１０，１５，２０三 （４氯苯基）卟啉锌（３）均采用文献方法合成［７］。
第６期
彭晓霞，等：锌卟啉蒽醌２磺酸酯轴向配位性能研究
１１１５
能团可以得到各种结构的卟啉衍生物，这些带有 某种官能团的卟啉主体具有特殊的紫外和荧光吸 收峰［３］。金属卟啉能够与含有孤对电子的小分 子，如吡啶、吡咯、咪唑等发生轴向配位反应，形成 具有更大共轭体系的主客体配合物，随着配合物 的形成，体系的紫外可见光谱和荧光光谱的吸收 峰波长和强度都会发生变化［４］。研究紫外可见和 荧光光谱的这种变化，通过热力学方程计算主客
卟啉化合物具有优异的仿生性能，因此广泛 致发光材料和催化［１，２］等。通过向卟啉分子中引 应用于各种领域，如光学材料、分子靶向药物、电 入具有特定空间构象和光学性质、电学性质的官
； 收稿日期：２０１９０１０９ 修回日期：２０１９０３０７ 基金项目：河北省教育厅项目（Ｑ２０１２０８９）资助；廊坊师范学院项目（ＬＳＺＢ２０１００８）资助 联系人简介：彭晓霞（１９７７），女，讲师，主要从事有机合成研究。Ｅｍａｉｌ：１０５５５７２４２９＠ ｑｑ． ｃｏｍ
彭晓霞，任丽磊，徐慧娟
（廊坊师范学院化学与材料科学学院，河北 廊坊 ） ０６５０００
摘要：本文以三种锌卟啉蒽醌２磺酸酯为主体化合物，利用紫外可见光谱法研究主体化合物与客体咪唑、吡 啶、Ｎ甲基咪唑进行的轴向配位反应，结果表明：①对于同一主体，客体的配位能力为：Ｎ甲基咪唑＞咪唑＞吡 啶；②对于同一客体，主体的配位能力是 ５（苯基４（蒽醌２磺酸酯））１０，１５，２０三（４氯苯基）卟啉锌＞５（苯 基４（蒽醌２磺酸酯））１０，１５，２０三苯基卟啉锌＞５（苯基４（蒽醌２磺酸酯））１０，１５，２０三（４甲氧基苯基） 卟啉锌；③实验结果经计算表明主客体之间以摩尔比 １ ∶ １ 配位，随着温度的升高反应的平衡常数逐渐减小， 焓变 ΔｒＨｍΘ＜０，反应是放热反应。 关键词：锌卟啉蒽醌２磺酸酯；轴向配位；紫外可见分光光谱法 中图分类号：Ｏ６５７ ３ 文献标志码：Ａ