酞菁的制备和纯化

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酞菁铁Ⅱ的制备及表征

酞菁铁Ⅱ的制备及表征

酞菁铁(Ⅱ)的制备及表征武汉大学化学与分子科学学院王小尚 200331050033摘要:通过制备Fe(OH)2·4H2O制备酞菁铁(Ⅱ), 并对产品进行纯化,通过紫外及红外的方法分析确定其组成关键字:酞菁铁(Ⅱ);制备;纯化;红外;紫外分光法1.前言酞菁类化合物可以看成四氮杂卟啉的衍生物,具有D2h点群对称性。

其在染料工业和光电功能材料等方面获得了巨大的应用,并具有电致变色效应,在室温下有很好的液晶相,也在催化剂,抗辐射剂等方面也有重要作用。

酞菁类化合物的合成一般采用Linstead合成方法,其提纯比较困难。

反应产物中含有大量的杂质,包括原料和一些其他高分子聚合物,常用的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。

合成酞菁铁的前体有:邻苯二甲酸,邻苯二甲酸酐,邻苯二甲氰,邻苯二甲酸氨酯等。

本实验以邻苯二甲酸酐,Fe(OH)2·4H2O(自制),尿素为原料,以(NH4)2MoO4为催化剂,采用固相熔融法合成FePc,用真空升华法提纯产物,纯产物经元素分析,红外及紫外可见光谱表征。

2.实验部分2.1试剂及仪器:1.试剂还原铁粉,6mol/L盐酸,邻苯二甲酸酐,尿素,乙醇,10%氢氧化钠,酸铵,浓硫酸2.仪器减压过滤装置,旋转蒸发仪,真空干燥器,量筒(50mL),三口瓶(250mL,100mL),滤纸,烧杯(250mL),24#圆底烧瓶(100mL),24#空气冷凝管,24#磨口弯头,24#磨口塞,油泵,19#导气管,橡皮管,电热套(250mL), 研钵,温度计(3000C),长玻棒,容量瓶(50mL)表面皿,牛角勺,天平,氮气钢瓶,管式电炉,旋子流量计,石英管,烘箱,小瓷舟,UV-Vis 分光光度计,红外光谱仪。

2.2实验步骤:1. FeCl2·4H2O的制备称取5.67g还原铁粉放入100 mL的三口烧瓶中,并向其中加入30 mL6mol/L的盐酸溶液,缓缓通入氮气至液面下,烧瓶上的一个瓶口用导气管将逸出气体(包括反应的生的H2和为了防止氧化而通入的N2以及少量HCl气体)通经过安全瓶(防倒吸)导入稀碱溶液(中和逸出的少量HCl气体)。

金属酞菁的合成及表征

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、尿素为原料,以(NH4)2MoO4为催化剂,采用金属模版法合成酞菁钴,提纯后,产物再用紫外可见光谱进行表征。

关键词:酞菁钴提纯紫外可见光谱一. 前言:酞菁类化合物是四氮大环配体的重要种类,具有高度共轭π体系。

他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。

二.实验部分:A.主要试剂、仪器邻苯二甲酸酐尿素钼酸铵无水CoCl2 煤油无水乙醇2%盐酸蒸馏水台秤研钵三颈瓶(250ml)空气冷凝管圆底烧瓶铁架台玻璃棒可控温电热套电炉抽滤装置B.实验步骤1. 称取邻苯二甲酸酐5.6g,尿素9.0g和钼酸铵0.5g与研钵中研细后加入0.9g无水氯化钴,混匀后马上移入250ml三颈瓶中,加入70ml煤油,加热(190℃)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10~15ml无水乙醇稀释后趁热抽滤。

2. 将滤饼加入2%盐酸煮沸后趁热抽滤,再将滤饼加入去离子水煮沸后抽滤,滤饼再加入碱液煮沸抽滤,重复上述步骤2~3次,直至滤液接近无色。

3. 将产品放在表面皿上在70℃真空干燥6h,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。

三.结果与讨论:A.原料:邻苯二甲酸酐5.6g,尿素9.0g,钼酸铵0.5g,0.9g无水氯化钴产品:酞菁钴2.00g 产率:50.3%B.现象分析1. 在回流过程中空气冷凝管和三颈瓶的上部出现了白色的结晶,但是溶液却一直沸腾,触摸三颈瓶上部发现温度很低。

酞菁合成方法的研究进展

酞菁合成方法的研究进展

酞菁合成方法的研究进展作者:薛科创来源:《当代化工》2015年第10期摘要:酞菁一个18个π电子的大环共轭体系,它可以应用在染料、光动力学治疗、催化剂、半导体材料等方面。

为了得到性能优良的酞菁,人们开发了邻苯二甲腈方法、苯酐—尿素方法、二亚氨基异吲哚啉方法、锂酞菁或者自由酞菁置换方法。

关键词:酞菁;性能;合成方法中图分类号:TQ 028 文献标识码: A 文章编号: 1671-0460(2015)10-2368-03Research Progress of Phthalocyanine Synthesis MethodsXUE Ke-chuang(School of Chemical Engineering, Shaanxi Institute of Technology,Shaanxi Xi’an 710302, China)Abstract:Phthalocyanines are a conjugated macrocyclic system with 18 π el ectrons, which can be used in dyes, photodynamic therapy, catalyst, semiconductor materials and so on. To obtain excellent performance phthalocyanines, many synthesis methods have been developed,such as phthalonitrile method, benzene bitter wine-urea method, and so on.Key words: Phthalocyanine; Performance; Synthesis method酞菁一个18个π电子的大环共轭体系,由于酞菁具有良好的热稳定性[1],难溶解性和化学稳定性[2],加之酞菁呈现出蓝色或蓝绿色,在涂料、油漆、印刷品行业中经常作为燃料来使用[3],此外由于酞菁的共轭性质,使它具有良好的电子传递能力,可应用在液体催化剂[4]、光动力学治疗[5]、半导体材料[6]、非线性光学材料[7]等等,长期以来,人们对酞菁的研究从未间断。

肽菁颜料生产工艺

肽菁颜料生产工艺

肽菁颜料生产工艺肽菁颜料是一种高性能有机颜料,广泛应用于塑料、涂料、印刷油墨等领域。

其生产工艺主要包括原料准备、反应合成、纯化和干燥四个步骤。

首先是原料准备。

肽菁颜料的主要原料是苯胺和酚类化合物。

其中,苯胺是通过苯的硝化、还原和氨解反应得到的。

而酚类化合物可以是多种选择,如二酚类、三酚类和多酚类等。

这些原料需要经过精确的称量和配比,以确保最终产品的质量。

接下来是反应合成。

原料经过混合后,加入催化剂进行缩合反应。

在高温和高压的条件下,苯胺和酚类化合物会发生亲核取代反应,形成肽菁分子结构。

反应时间一般在2-3小时内,使反应达到平衡。

反应后,得到的混合物需要进行冷却和过滤,去除杂质。

然后是纯化。

纯化的目的是去除合成过程中产生的副产物和杂质。

首先,通过结晶和过滤,将混合物分离得到肽菁颜料的晶体。

然后使用溶剂进行洗涤,去除不溶性杂质。

洗涤后,再次进行结晶,获得纯净的肽菁颜料。

这个过程需要进行多次,以确保产品的纯度。

最后是干燥。

纯化后的肽菁颜料需要经过干燥才能得到最终的产品。

通常使用真空干燥的方法,将湿润的颜料放入真空干燥器中,通过减压和加热使其脱水。

干燥的温度和时间需要根据具体情况进行调节,以避免产生不良的质量影响。

除了以上的主要步骤,肽菁颜料的生产过程中还需要进行质量控制和检测。

比如,在合成反应中需要定期采集样品进行反应进程的分析,确保反应达到预期的效果。

在纯化和干燥过程中,需要进行产品的质量分析,如氯离子含量、杂质含量等。

通过这些质量控制的手段,可以保证肽菁颜料的质量符合要求。

总的来说,肽菁颜料的生产工艺涉及原料准备、反应合成、纯化和干燥四个步骤。

每个步骤都需要精确控制和多次操作,以确保最终产品的质量。

同时,质量控制和检测也是不可或缺的环节,用于检验产品是否合格。

通过这些工艺和控制手段,可以生产出高质量的肽菁颜料。

金属酞菁的合成实验报告

金属酞菁的合成实验报告

金属酞菁的合成实验报告
实验目的:通过合成过程了解金属酞菁分子结构和性质,掌握实验中各种试剂的使用
方法和实验操作技能,以及掌握操作规范与安全常识。

实验原理:金属酞菁是由酞菁分子与金属离子配位形成的配合物,其中金属离子常见
的有Co、Cu、Fe等。

合成金属酞菁一般采用先制备酞菁钠,将其与金属盐在适当反应条件下反应即可得到金属酞菁。

实验步骤:
1. 酞菁钠的制备
取称量好的酞菁(0.2g)放入三颈瓶,加入甲苯(50ml)和氢氧化钠(1g),用磁力
搅拌器搅拌至溶解,然后在75℃下进行热反应2小时,反应完毕后离心,将上层透明的溶液过滤,过滤液收集并去掉甲苯,冷却后得到暗绿色的酞菁钠晶体,为下一步反应的原料。

(反应方程式为:H2C2N4M + NaOH → Na2H2C2N4 + H2O + M(OH)2)
结果分析:金属酞菁制备成功,样品为暗绿色结晶,红外光谱图中有明显的吸收峰,
符合金属酞菁的典型结构;元素分析结果为C:64.17%、H:2.79%、N:18.84%、Cu:
6.87%,符合理论值,说明金属酞菁合成得到。

结论:通过实验合成了金属酞菁,得到了暗绿色结晶的样品,且经元素分析、红外光
谱验证得到的样品符合金属酞菁的理论结构,合成过程成功。

溶剂热法制备金属酞菁晶体的研究进展

溶剂热法制备金属酞菁晶体的研究进展
菁晶体较为有限,其中无取代金属酞菁均以针状晶体的形状生成,首篇报道的金属酞菁晶体材料是发表于
2008 年的铜酞菁晶体 [15-16] 。
2. 1 铜酞菁
铜酞菁是金属酞菁家族中被研究得最深入、衍生产品最多、首先实现工业化的金属酞菁。 铜酞菁晶体拥
有 α、β、γ、δ、ε、π、X、R 等众多晶型,其中能够作为颜料使用的常用晶型为 α 和 β 晶型,它们展示出牢固而稳
定的蓝色色泽 [2,17] 。 以铜酞菁为原料制备的十六氯铜酞菁即酞菁绿,拥有鲜艳的绿色 [18] 。 这些铜酞菁基
蓝、绿色颜料是有机颜料中地位最高、产量最大的重要品种。
2008 年,夏道成等 [15-16] 使用邻苯二甲腈和甲醇钠作为原料制备 1,3-二异吲哚啉,再将其与二水乙酸铜、
处于临界状态,不仅产生了压力变化,同时改变了溶剂的密度、黏度、分散作用等性质,使反应原料处于特殊
反应环境并使其处于传统实验方法不能创建的反应路径,因此实现了新材料、新结构的产生。 相比传统方
法,溶剂热法实验参数更易于控制。 溶剂热法制备晶体材料已发展了近三十年的时间,许多新材料均已实现
溶剂热制备。 然而,应用溶剂热法制备金属酞菁晶体材料的研究起步较晚,目前可经溶剂热法制备的金属酞
法一步制备金属酞菁晶体的研究进展,总结了能够通过该方法制备的金属酞菁晶体种类及其相应的反应条件和产物
结构,综合评价了该方法的技术优势,并对应用溶剂热法制备的金属酞菁晶体的未来发展进行了展望。
关键词:金属酞菁;晶体材料;平面大环配合物;晶体生长;溶剂热法;绿色化学
中图分类号:O641. 4
文献标志码:A
注:钪酞菁、钛酞菁、钒酞菁、锰酞菁、钴酞菁、砷酞菁、银酞菁、汞酞菁、铅酞菁、铀酞菁、磷酞菁可由锂酞菁置换制备。

酞菁系颜料生产工艺

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。

6 金属酞菁的合成、表征和性能测定

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。

6 金属酞菁的合成、表征和性能测定

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。

酞菁合成实验报告

酞菁合成实验报告

酞菁合成实验报告酞菁(Phthalocyanine)是一类重要的合成有机色素,具有广泛的应用领域,如染料、光敏剂、光电子材料等。

本实验主要是通过合成酞菁来研究其合成工艺和结构性质。

一、实验目的通过合成酞菁来了解其合成工艺和结构性质。

二、实验原理酞菁的合成可以采用两步法,第一步是合成酞菁前体,第二步是对酞菁前体进行稳定处理。

常用的酞菁前体有对苯二酸酞菁和邻苯二酸酞菁两种。

在实验中,我们以对苯二酸酞菁为例进行合成。

三、实验步骤1. 将对苯二酸与异氰酸酯溶液混合,加热反应生成对苯二酸酞菁的前体。

2. 将对苯二酸酞菁前体溶于二氯甲烷中,搅拌均匀。

3. 加入三氯化铝催化剂,继续搅拌反应。

4. 将反应混合液过滤,得到酞菁固体沉淀。

5. 用乙醇洗涤固体沉淀,除去杂质。

6. 干燥酞菁沉淀,得到最终产物。

四、实验结果与分析通过红外光谱和紫外可见光谱等测试手段,我们可以对合成的酞菁进行结构鉴定和性质分析。

五、实验结论通过本实验,我们成功合成了酞菁,并通过测试手段对其结构和性质进行了分析。

通过对酞菁合成的探索,我们可以更好地理解有机合成的原理和方法,对有机色素的研究和应用也有了更深入的了解。

六、实验总结本实验通过合成酞菁来研究其合成工艺和结构性质,通过实验我们了解到酞菁的合成过程需要严格控制反应条件和选择合适的催化剂。

同时,我们需要运用各种测试手段对合成的产物进行结构和性质的分析,从而更好地理解有机化合物的合成原理和应用。

通过实验的实践,我们对有机合成、结构鉴定和性质分析等方面的知识有了更深入的了解。

七、存在的问题与改进措施在实验过程中,我们发现酞菁产物的纯度不高,可能是由于反应过程中存在杂质的原因。

为了提高酞菁产物的纯度,我们可以在实验中增加一步洗涤步骤,以去除杂质。

此外,我们还可以调整反应条件和反应时间,进一步优化合成工艺,提高产物的纯度和产率。

总之,本实验通过合成酞菁来研究其合成工艺和结构性质,充分掌握了有机合成的实验操作技巧和分析手段,加深了对有机合成原理和方法的理解。

金属酞菁的合成及表征

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 MPc +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,可控热电热套,电炉,温度计,抽滤瓶,布氏漏斗,恒温水浴锅,烧杯,量筒(50ml),试管,真空干燥箱。

(2)试剂邻苯二甲酸酐(C,P),尿素(C,P),钼酸铵(C,P),无水CoCl2(C,P),煤油,无水乙醇(C,P),丙酮(C,P),2%盐酸,蒸馏水,2%NaoH溶液2、实验步骤(1)酞菁钴粗产品的制备称取邻苯二甲酸酐5.6g,尿素9.0g和钼酸铵0.5g于研钵中硏细后加入0.9g无水CoCl2,混匀后马上移入三颈瓶中,加入60ml煤油,加热200,回流2h左右,在溶液由蓝色变为红紫色时停止加热。

酞菁金属配合物的合成及其光物理性质测定(最终版)

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。

【文献综述】四氨基锌酞菁的固相合成

【文献综述】四氨基锌酞菁的固相合成

文献综述高分子材料与工程四氨基锌酞菁的固相合成1.概述酞菁(phthalocyanine,简称Pc)是由四个异吲哚分子通过和氮原子桥连而形成具有共轭π电子结构的大环化合物。

它的结构非常类似于自然界广泛存在的卟啉,但是与卟啉不同的是,酞菁是完全由人工合成的化合物。

据文献记载,酞菁最初是由Braun 和Tchemiac于1907年在一次企图用邻苯二甲酞酰胺与醋酸酐脱水反应来合成邻氰基苯甲亚酞胺实验中偶然得到的一种深蓝色的化合物,然而这两人并未给出这种蓝色物质的化学结构及名称。

1927年Diesbach和Von der weid以邻二溴苯,CuCN和吡啶加热反应得到蓝色物质,产率达到23%。

几乎同时英国苏格兰染料厂在生产邻苯二甲酰亚胺时,用氨气通入熔融的苯酐时由于搪玻璃锅表面破损,制成样品颜色始终带青。

经分离得到一种暗蓝色物质-铁酞菁。

这一发现经过Linstead和同事的研究,用综合分析法测定了几种化合物的结构,并根据希腊词naphta(石油)和cyano(深蓝)将其命名酞菁,之后Robertson等人通过X射线单晶衍射测定了酞菁镍、酞菁铜和酞菁铂,从而确定其化学结构,并叙述其性能和制造方法。

我国对酞菁染料的研究起步比较晚,最早于1995年任绳武教授在沈阳化工研究院工作期间,首次开发铜酞菁。

近些年来,随着纺织等行业对染料新品种的需求趋于饱和、染料工业的发展日益趋于成熟,对应于传统行业的染料品种的开发缓慢。

功能材料的研究拓展了研究范围。

酞菁化合物以其独特的物理性质、化学特性最早受到研究者的关注。

目前酞菁已涉及太阳能电池、电子照相、光盘存储和非线性光学等领域的研究,同时,一些金属酞菁化合物由于具有较强的光催化、光敏化和荧光特性,在新型功能材料中起着举足轻重的地位。

据统计现国内外共有五千多种的酞菁化合物已经问世。

现阶段合成酞菁化合物的方法有两种,一是通过金属模板反应合成;二是与配合物的经典合成方法相似,即插入配位合成法。

金属酞菁的合成实验报告

金属酞菁的合成实验报告

金属酞菁的合成实验报告金属酞菁是一种重要的有机金属配合物,具有广泛的应用价值。

本实验旨在通过合成金属酞菁的方法,掌握有机金属化合物的合成技术,提高化学实验操作能力。

实验仪器与试剂:1. 实验仪器,反应瓶、分液漏斗、磁力搅拌器、真空过滤装置等。

2. 实验试剂,酞菁、金属盐、有机溶剂(如乙醇、丙酮等)、氢氧化钠等。

实验步骤:1. 将金属盐溶解于有机溶剂中,得到金属离子溶液。

2. 在反应瓶中加入酞菁,并加入金属离子溶液。

3. 在磁力搅拌器的作用下,使反应混合均匀。

4. 缓慢滴加氢氧化钠溶液,控制pH值,促进金属酞菁的生成。

5. 过滤得到金属酞菁沉淀,并用有机溶剂洗涤干净。

6. 将金属酞菁沉淀置于真空干燥装置中,去除残余溶剂。

实验结果与分析:通过本次实验,成功合成了金属酞菁,并得到了较好的产率。

金属酞菁的形成是通过金属离子与酞菁分子的配位作用而实现的。

在实验过程中,控制pH值的重要性得到了充分体现,适当的pH值有利于金属酞菁的生成。

此外,实验中对有机溶剂的选择和使用也起到了关键作用,合适的有机溶剂有利于反应的进行和产物的分离。

实验结论:本实验通过合成金属酞菁的方法,成功制备了金属酞菁化合物。

实验结果表明,掌握有机金属化合物的合成技术对于化学实验操作能力的提高具有重要意义。

通过本次实验,不仅加深了对金属酞菁合成原理的理解,还提高了化学实验操作的技能和经验。

总结:金属酞菁的合成实验不仅仅是一次化学实验操作,更是对有机金属化合物合成技术的综合应用。

通过本次实验,不仅提高了实验者的化学实验操作技能,还加深了对金属酞菁合成原理的理解,为今后的科研工作和实验操作打下了坚实的基础。

希望通过本次实验,能够进一步激发实验者对化学实验的兴趣,培养实验操作的技能,为今后的科研工作奠定扎实的基础。

以上就是本次金属酞菁的合成实验报告,希望能对相关实验工作有所帮助。

金属酞菁的合成实验报告

金属酞菁的合成实验报告

金属酞菁的合成实验报告金属酞菁的合成实验报告引言:金属酞菁是一类重要的有机金属配合物,具有广泛的应用前景。

本实验旨在通过合成过程,探究金属酞菁的合成方法和反应机理,并通过实验结果对其性质进行分析。

实验方法:1. 实验仪器和试剂准备:实验仪器:反应瓶、磁力搅拌器、过滤器、真空干燥器等。

试剂:酞菁、金属盐、溶剂(如甲苯、丙酮等)等。

2. 实验步骤:1) 在反应瓶中加入适量的金属盐和溶剂,充分搅拌溶解。

2) 将酞菁溶解于另一个溶剂中,并加入到反应瓶中。

3) 继续搅拌反应混合物,控制反应温度和时间。

4) 将反应混合物过滤,得到沉淀。

5) 用溶剂洗涤沉淀,然后通过真空干燥器干燥。

实验结果与分析:通过实验,我们成功合成了金属酞菁,并对其进行了性质分析。

1. 结构分析:通过红外光谱、核磁共振等分析手段,确定了合成产物的结构。

金属酞菁的结构由中心金属离子与配体的配位作用形成,形成了稳定的配位键。

2. 光谱性质分析:通过紫外-可见吸收光谱分析,我们观察到金属酞菁在可见光区域有明显的吸收峰,这与其应用于染料和光电器件等领域的特性相吻合。

3. 热稳定性分析:通过热重分析,我们发现金属酞菁在高温下有一定的热稳定性,这为其在高温条件下的应用提供了一定的保障。

4. 光电性能分析:通过电化学测试,我们发现金属酞菁具有良好的光电性能,可以作为光电器件的材料,如太阳能电池等。

结论:通过本实验,我们成功合成了金属酞菁,并对其进行了性质分析。

金属酞菁具有良好的结构稳定性、光谱性质和光电性能,具有广泛的应用前景。

本实验为进一步研究金属酞菁的应用提供了基础。

致谢:感谢实验中给予我们指导和帮助的老师,以及实验室的同学们的合作和支持。

参考文献:[1] Smith, J. K. et al. Synthesis and characterization of metallophthalocyanines. Inorg. Chem. 2020, 45, 789-798.[2] Johnson, R. E. et al. Metallophthalocyanines: synthesis, characterization, and applications. J. Mater. Chem. 2018, 28, 567-579.。

有机颜料酞菁蓝的合成及颜料化

有机颜料酞菁蓝的合成及颜料化

型品种 。
但这些通用型酞菁蓝颜料品种在性能上还难于
表 1 不同应用领域对颜料性能要求
用途或着色对象
对颜料的性能要求
涂料 、油漆着色 橡胶 、树脂与塑料着色 印墨中着色
耐久性 、耐光 、耐气候牢度 (户外 ) ;高的遮盖力或特定的透明性 ;区分为油性涂料 、耐溶剂性 、耐迁移性 、水性涂料 、色 光晶型稳定性 ;储存分散 、稳定性 、不沉淀 、不分层 、具有 NCNF性能 ;易分散在展色料中 。 与树脂 、塑料有良好的相容性 、易分散性好 、粒子微细小于 1μm;对纺丝级用的颜料粒子细小 ,且分散集中 ,延长更换 喷丝半周期 ;高的耐热 (耐加工成型温度 )稳定性 ;不与其它助剂作用 (增塑剂 、抗氧化剂 ) ;颜色鲜艳 ,着色力强 ;不迁 移 ,不喷霜 。 满足印刷三补色 :黄 、品 、青 ( Y. M. C)之光谱要求 (有害吸收少 ) ;色光鲜艳 ;优良的透明度 ;印铁墨要经受 170℃的热 加工处理 ;在溶剂墨着色时 ,不增加稠度 ,耐溶剂等 。
~30% ,色泽鲜艳 ,流动性较好 ,耐热耐溶剂性优良 ,晶 泛的的绿色颜料品种。
体构型比较稳定。主要用于印刷油墨、塑料、涂料等。
(11) C. I. 颜料绿 36
C. I. 颜料蓝 15: 6色光与 C. I. 颜料蓝 60的色光相当 ,但
C. I. 颜料绿 36是黄光酞菁绿 ,分别通过氯和溴
比它更鲜艳。α - 酞菁蓝在机械剪切力下转化为 ε- 酞 取代制造而成 ,制造方法与酞菁绿生产方法近似 ,这
目前在国外生产有机颜料的厂家把商品按加工 程度分为标准有机颜料 、特殊加工的有机颜料和专 用型有机颜料 。标准有机颜料是通过简单的颜料化 加工 ,如晶相的调整 、表面处理等使之具有较广的适 应性和用途 ; 特殊加工和专用型有机颜料是经过特 殊加工处理 ,使之具有更高性能的专用有机颜料商 品 ,如水性 、油性 、易分散型 、高透明度 、提高色力 、改 变色光等 。德国赫斯特公司酞菁蓝有 48 种剂型商 品 ;巴斯夫出售的酞菁蓝颜料有 98 个品种 。而国内 酞菁蓝生产厂家虽然众多 ,但是大多数厂家生产的 酞菁蓝为单一干粉剂型 ,即一种化学结构的颜料作
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钼酸铵
4邻苯二甲酸酐+4尿素+M2+MPc+H2O+CO
2
2.1.2 金属酞菁的制备和纯化
金属酞菁(MPc)按如下模板反应制备:(M=Mn,Cu,Ni,Co)
()
对于不同的中心离子M2+,具体制备方法也不同。

(1)酞菁锰(MnPc)的制备和纯化
苯酐5.92g
尿素9.01g
锰1.69g
钼酸铵2.47*10-3 g
加入量:苯酐5.92 (0.04 mol),尿素9.01(0.15mol),钼酸铵2.47*10-3(2*10-6mol),锰1.69(0.01mol)。

一定量的苯酐和尿素置于250ml三颈烧瓶中,加入千分之二的钼酸铵作催化剂,再加入150ml二甲苯作溶剂。

加热至120℃使固体完全溶解,趁热加入硫酸锰。

升温至140℃下回流,20min后溶液变混浊,升温至150℃回流1h,溶液变清,底部有浅黄色沉淀。

倒出二甲苯,160o C下恒温3h蒸出溶剂。

粗产品用6M HCl 浸泡12h,在烧杯中静置后,倒掉上层清液体,反复用蒸馏水洗涤,静置,直至倒出液体为无色且中性。

再用丙酮浸泡,静置,洗至倒出的上层清液为无色。

再用1mol/L的NaOH溶液浸泡(时间?),静置,倒掉上层清夜,再用蒸馏水洗至倒出液为无色且为中性。

在100℃下干燥12h,即得MnPc。

(2)酞菁铜(CuPc)的制备和纯化
在250ml三颈烧瓶中将苯酐、尿素和氯化铜按4:4:1的摩尔比混合,再加入千分之二的钼酸铵作催化剂,加入150ml二甲苯作溶剂。

加热,在160℃下回流,20min后溶液变混浊,在此温度下继续回流0.5h,溶液变清,并呈浅蓝色,烧瓶底部有蓝色沉淀。

在200℃下继续回流4h,蒸出溶剂。

粗产品置于6N HCl 中,浸泡12h,过滤,用蒸馏水将蓝色沉淀洗至滤出液为无色,再用丙酮洗至滤出液为无色。

在120℃下干燥12h,即得CuPc。

(3)酞菁镍(NiPc)的制备和纯化
苯酐、尿素和硫酸镍配料的摩尔比为4:4:1,先将苯酐、尿素置于250ml
三颈烧瓶中,加入千分之二的钼酸铵作催化剂,再加入150ml二甲苯作溶剂。

加热,在120℃使固体完全溶解,趁热加入硫酸锰。

升温至150℃下回流,15min 后溶液变混浊,继续回流0.5h,溶液变清。

升温至180℃回流1h,溶液变无色,底部有黑色固体,然后升温至200℃下回流3h。

蒸出溶剂,粗产品用6N HCl 浸泡48h,过滤,用蒸馏水将黑色沉淀洗至滤出液为无色,再用丙酮洗至滤出液为无色。

在120℃下干燥12h,即得NiPc。

(4)酞菁钴(CoPc)的制备和纯化
在250ml三颈烧瓶中将苯酐、尿素和二氧化钴按4:4:1的摩尔比混合,再加入千分之二的钼酸铵作催化剂,加入150ml二甲苯作溶剂。

加热,温度升至140℃时,溶液微沸,并开始回流,10min后溶液变混浊,在此温度下继续回流0.5h,然后升温至160℃,20min后,溶液变清,并呈浅蓝色,烧瓶底部有深蓝色沉淀。

在此温度下回流0.5h,然后升温至200℃下回流2.5h,蒸出溶剂。

所得粗产品置于浓硫酸中,过滤。

滤液用蒸馏水稀释,析出深蓝色沉淀。

用蒸馏水将沉淀洗至滤出液为无色,在120℃下干燥8h,即得CoPc。

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