酞菁类化合物的开发及应用
酞菁类化合物在太阳电池中的应用
收稿日期： ２００６－ ０５－ １１ 作 者 简 介 ： 殷 焕 顺（ １９７９ — ） ， 男 ， 辽 宁 省 人 ， 讲 师 ， 硕 士 ， 主 要 研 究方向为无机 － 高分子功能材料。 Ｂｉｏｇｒａ ｐｈｙ： ＹＩＮ Ｈｕａ ｎ－ ｓ ｈｕｎ（１９７９ —）， ｍａ ｌｅ ， ｌｅ ｃｔｕｒｅ ｒ， ｍａ ｓ ｔｅ ｒ．
２． Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｎｅｗ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｎａｎｋａｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３０００７１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓ ｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ ｂａｓ ｅｄ ｏｎ ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ ａｎｄ ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ ｓ ｙｓ ｔｅｍｓ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｒｅｖｉｅｗｅｄ． Ｉｔ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｓ ｈｏｗｎ ｔｈａｔ ａｔｔｅｍｐｔｓ ａｒｅ ｕｎｄｅｒｗａｙ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｓ ｏｌａｒ ｃｅｌｌ ｓ ｕｃｈ ａｓ ｄｏｐｅｄ， ｓ ｅｎｓ ｉｔｉｚｅｄ， ｃｏｎｊｕｇａｔｅｄ ｓ ｙｓ ｔｅｍ ｏｆ ｄｏｎｏｒ－ ａｃｃｅｐｔｏｒ ｅｔｃ．． Ａｎｄ ｇｒｅａｔ ｐｒｏｇｒｅｓ ｓ ｉｎ ｔｈｉｓ ａｒｅａ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｍａｄｅ ， ｔｈｏｕｇｈ ｔｈｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｒｅａ ｙｅｔ ｄｉｄ ｎｏｔ ｒｉｖａｌ ｔｈｏｓ ｅ ｃｏｎｓ ｔｒｕｃｔｅｄ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｓ ｏｌａｒ ｃｅｌｌ． Ｐ ｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅｓ ａｒｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｗｉｄｅｌｙ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｅｌｌ ａｓ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｓ ｅｎｓ ｉｔｉｚｅｄ ｄｙｅ ． Ａ ｂｒｉｅｆ ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｅｌｌｓ ， ａｌｏｎｇ ｗｉｔｈ ｓ ｏｍｅ ａｓ ｐｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅｉｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ ｉｎ Ｓ ｃｈｏｔｔｋｙ－ ｂａｒｒｉｅｒ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｅｌｌ， ｐ－ ｎ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｅｌｌ， ｎａｎｏｃｒｙｓ ｔａｌｌｉｎｅ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｅｌｌ ａｒｅ ｐｒｅｓ ｅｎｔｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ： ｐｈｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｅｌｌ； ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ ； ｃｏｎｖｅｒｓ ｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ
金属酞菁的合成及应用研究的开题报告
金属酞菁的合成及应用研究的开题报告
题目：金属酞菁的合成及应用研究
一、选题背景及意义
金属酞菁是一种重要的有机金属配合物，具有良好的光学和电学性质，在光电领域、光敏电子器件、有机场效应晶体管等领域都有广泛的
应用。
因此，研究其合成及应用具有重要的实际意义。
二、研究目的及内容
本研究的目的是通过合成不同金属酞菁（例如，铜酞菁、钴酞菁、
锰酞菁等），探究其在光电器件中的应用，同时通过对其光电性能进行
表征和分析，探究金属酞菁在光电领域的应用前景。
具体研究内容如下：
1. 制备不同金属酞菁
在实验室中制备不同金属酞菁，如铜酞菁、钴酞菁、锰酞菁等，并
对其微观结构和晶体结构进行表征和分析。
2. 测量金属酞菁的光电性能
使用光电性能测试仪器对金属酞菁的光电性能进行测量，如吸收光谱、发光光谱、电化学行为等等。
3. 探究金属酞菁在光电器件中的应用
通过实验探究不同金属酞菁在光电器件中的应用，如有机场效应晶
体管、光敏电子器件等，研究其在光电功能材料方面的应用前景。
三、研究方法及步骤
1. 液相法合成金属酞菁
2. 对金属酞菁进行晶体结构表征
3. 测量金属酞菁的光电性能
4. 探究金属酞菁在光电器件中的应用
四、预期成果及意义
本研究预期能够合成多种金属酞菁，并对其在光电器件中的应用进行探究，为相关技术的发展做出一定的贡献，同时推动金属酞菁在材料学、物理学和化学等领域的广泛应用。
酞菁类颜料成分
酞菁类颜料成分详细解析一、引言酞菁类颜料是一类广泛应用于印刷油墨、涂料、塑料和纺织品等领域的合成有机颜料。
它们以其卓越的色彩鲜艳度、高的热稳定性和光稳定性而闻名。
本文档旨在对酞菁类颜料的成分进行详细解析，探讨其化学结构、性质以及应用领域。
二、酞菁类颜料的定义与历史酞菁（Phthalocyanine）是一种大环化合物，由四个异吲哚单元通过氮原子桥接而成，形成一个高度共轭的18π电子体系。
这种结构类似于自然界中的叶绿素，因此酞菁颜料通常具有深蓝色或绿色的外观。
酞菁颜料的历史可以追溯到20世纪初，当时它们首次被合成并用作染料。
随着时间的推移，人们发现这些颜料在各种应用中的性能优越，从而迅速普及。
三、酞菁类颜料的化学结构酞菁类颜料的基本结构是一个平面的酞菁环，中心可以配位不同的金属原子，如铜、铁、钴、铝等。
这些金属原子的存在可以显著影响颜料的颜色、着色力和其他物理化学性质。
此外，酞菁分子可以通过引入不同的取代基团（如甲基、氯、磺酸基等）来改变其溶解性、亲和性和耐久性。
四、酞菁类颜料的性质1. 色彩鲜艳：酞菁颜料以其鲜艳的蓝色和绿色而著称，色彩饱和度高，遮盖力强。
2. 高稳定性：这类颜料对光和热具有极高的稳定性，不易褪色，适用于户外应用。
3. 良好的耐化学性：酞菁颜料对大多数有机溶剂、酸碱和氧化剂都有很好的抵抗力。
4. 低毒性：大多数酞菁颜料对人体和环境的毒性较低，符合安全标准。
五、酞菁类颜料的合成方法酞菁颜料的合成通常涉及多步反应，包括原料的准备、酞菁环的形成和后续的精制过程。
合成方法的选择会影响最终产品的质量、成本和环境影响。
常用的合成方法包括溶剂法、熔融法和固相法等。
六、酞菁类颜料的应用1. 印刷油墨：用于出版印刷、包装印刷和商业印刷等领域。
2. 涂料工业：应用于汽车涂料、建筑涂料和工业涂料等。
3. 塑料着色：用于给塑料产品如玩具、容器和包装材料等提供颜色。
4. 纺织品染色：用于给纤维和织物提供耐久的色彩。
酞菁类功能性颜料结构及应用特性(续)
TT- T7 相互作用形成聚集体，相 反 ，在 非 周 边 a - 位 基 ）苯酚，在 碳 酸 钾 存 在 下 于 DMF介质中亲核取
(a -ZnTSPf) 的光谱中没有发现聚集作用，吸电子 代反应，制 备 3- [2,4, 6 - 三 （N，N- 二甲基氨基
磺酸取代基阻碍了聚集体的形成，显著地稳定了最 甲基）苯 氧 基 ] 邻 苯 二 甲 腈 化ຫໍສະໝຸດ 合 物 （3) 9so3-
a-ZnTSPc
(3-ZnTSPc
Vol. 58 N o .：
染料与染色 DYESTUFFS A N D C O L O R A T I O N
第 58卷第3 期
吸 收 、荧光光谱数据表明周边位置四个磺酸基 的 取 代 锌 酖 菁 季 铵 化 衍 生 物 的 制 备 。通 过 3 - 硝
锌 酞 菁 P-位 （p -ZnTSPc) 通过疏水性的锌酞菁环 基邻苯二甲腈与2,4, 6 - 彐 （N, N- 二甲基氨基甲
文 献 标 识 码 ：A
文章编号： 1 6 7 2 - 1 1 7 9 ( 2 0 2 1 ) 0 3 - 0 1 - 1 2
(接上期） 3. 2 制 备 酞 菁 衍 生 物 的 途 径
为 研 究 分 子 结 构 与 光 敏 特 性 的 关 系 ，改 进 光 敏 剂 的 应 用 特 性 ，通 常 制 备 不 同 的 金 属 酞 菁 的 取 代 衍 生 物 包 括 两 个 途 径 ：在 金 属 酞 菁 环 的 周 边 或 非 周 边 位置引人取代基，以及在分子轴向引入特定取代基 形成配位体或络合物. 3. 2. 1 在酞菁环的周边或非周边引人取代基
染料与染色V 〇l.58 No. 3
NC CN
周春隆
酞挣类功能性颜料结构及应用特性
酞菁在太阳能电池中的应用
酞菁在太阳能电池中的应用近年来，以有机颜料或染料为材料的太阳电池的研究报道很多。
与无机半导体相比，有机半导体颜料的分子结构可以设计合成，材料选择余地大，可望达到易得而价廉的目标。
目前已开发的有机染料半导体有酞菁、份菁、罗丹明、孔雀绿等。
酞菁则作为近年开发的性能优异的有机半导体材料而引人注目。
那么首先我们的了解什么是酞菁，它有什么作用。
据可查资料，酞菁是一类由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。
酞菁类化合物可看作是四氮杂卟啉的衍生物，具有D2n点群对称性。
自20世纪初被偶然合成以来，已在染料工业和光电功能材料等方面获得了巨大的应用。
近年来随着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，它在催化剂、抗辐射剂等方面的作用也受到人们的重视。
近年来许多实验表明，由于酞菁化合物具有颜色鲜艳、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。
而近几年发现氯铝酞菁是一种光电性能优异、热稳定性能良好的光电材料，因此常把它选为P型半导体与其光谱相匹配(对于太阳能光谱而言)的藏红类染料作为n型半导体构成了异质结，有人就选用过六种自行合成的藏红衍生物，采用NESA／藏红／酞菁／Ag形式的异质结电池结构，其中把不同的藏红衍生物分别制成相应的双层太阳电池那么为什么酞菁能被应用到太阳能上呢，它的工作又是什么呢？我们知道正是因为酞菁是一种良好的吸光材料,并且吸收光谱研究表明酞菁有两个吸收带:可见光区的600-800nm(Q-band)和近紫外区的300-400nm(B-band);其固态颜色依据中心原子,周边苯环上的取代基,晶型,颗粒大小不同,可在深蓝色到绿色之间变化.酞菁化合物具有良好的热稳定性,在空气中加热到400-500℃无明显分解.通过化学修饰可以得到很多种类的酞菁化合物,表现出独特的性能与功用,酞菁的基础和应用研究受到广泛关注.除了作为染料与色素,酞菁化合物已发展成为一类新型功能材料,应用领域涉及光电导材料,液晶,电致变色,气体检测,癌症动力学疗法等新兴科技领域.近年来,酞菁在染料敏化纳米太阳能电池中的应用特别引起研究工作者的浓厚兴趣.首先染料敏化太阳能电池(DSSC)是一种新近发展的光电能量转换装置,被认为是最有可能取代传统硅太阳能电池的新型太阳能电池,其核心是吸附了敏化染料层的多孔纳米晶半导体(一般为TiO2)薄膜组成的光电极.当敏化染料分子吸收光子后,电子跃迁到激发态,然后电子从敏化染料激发态注入到TiO2导带中,电子最后经过对电极和电解质体系(通常是Iˉ/I3ˉ体系)还给氧化态染料,完成一个内循环.正如被称为"人工光合"那样,DSSC就像人工合成的树叶,植物中的叶绿素为敏化染料所代替,而多孔纳米TiO2膜取代了磷酸类脂膜.与光合作用一样,基于TiO2纳米晶膜的太阳能电池构成了由太阳光驱动的分子泵. 敏化染料在DSSC中起着举足轻重的作用,通常要符合以下条件:⑴在纳米TiO2膜上有良好的吸附,不易脱附;⑵在可见光响应范围广,吸收强;⑶激发态寿命较长,且具有高的电荷传输效率;⑷氧化态和还原态都较稳定;⑸能级分布与半导体相匹配,其LUMO要高于半导体导带底,便于电子传输;⑹氧化还原电位要高于电解质体系中的氧化还原对,以利于染料通过氧化还原反应从氧化态回到还原态.迄今获得最高光电转化效率的敏化染料是顺-二(异硫氰酸根)-二(4,4′-二羧酸-2,2′-联吡啶)合Ru(Ⅱ).但其制备过程复杂;在TiO2催化下易光解;在红外区缺乏吸收;钌价格昂贵,资源有限,限制了大规模应用.因此寻找成本低,性能好,吸光范围广的敏化染料成为当前研究的热点之一.而酞菁在可见光范围有较强的吸收,有优良的化学稳定性和光,热稳定性,和TiO2能级匹配,具备成为一种高效敏化染料的有利条件.并且通过对酞菁的化学修饰,可以调节酞菁的能级结构和某些物理,化学性质,拓展其作为敏化染料在太阳能电池中的应用.所以才成就了酞菁在太阳能电池中的应用地位。
酞菁类化合物
酞菁类化合物
酞菁类化合物是一类含有酞菁结构的有机化合物，其分子结构通常由四个苯环和一个中心的金属离子组成。
酞菁类化合物具有广泛的应用领域，包括光敏材料、生物标记、荧光探针等。
酞菁类化合物最早于1907年被发现，但直到20世纪50年代才被广泛应用。
最常见的金属离子包括铜、镍、锌、铁等，其中以铜酞菁和镍酞菁最为常见。
在生物医学领域中，酞菁类化合物被广泛用作荧光探针。
例如，铜酞菁可以用于检测DNA、RNA和蛋白质等生物分子。
此外，某些酞菁类化合物还可作为光敏剂应用于癌症治疗。
除了在生物医学领域中的应用外，酞菁类化合物还可用于制备染料、颜料和涂料等。
例如，某些铜酞菁衍生物可以作为高效的蓝色染料使用。
总之，由于其独特的分子结构和广泛的应用领域，酞菁类化合物已成为有机化学领域中备受关注的研究课题之一。
《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、光学活性酞菁、亚酞菁等及其类似物。
光动力治疗药物―酞菁类光敏剂研究进展
光动力治疗药物―酞菁类光敏剂研究进展光动力治疗（PDT）是目前公认的一种治癌方法，专家预测在21世纪将成为一种重要医疗手段。
而光动力治疗的核心问题是光敏剂，理想的光敏剂应具备以下特点:光敏化能力强即较高的光化学量子产率;肿瘤组织和癌细胞摄取率高;在650nm以上有强烈吸收;暗毒性和光毒性小;组成稳定、结构明确;能从正常组织中迅速解除，在生理pH水溶液可溶解。
PDT 抗癌光敏剂发展迅速，到目前为止已到第三代。
至今，获准在临床上正式使用的只有在1988年由美国Rosewell Park肿瘤研究所N.Y.Buffalo开发的Photofrin卟啉型光敏剂。
但有许多致命的弱点，波长不在对人体组织透过率较佳的红外区;肿瘤选择性摄取率不高;成分复杂、组成不稳定;来源困难;给药后须避光等，临床应用受到限制。
因此开发新型高效的抗癌光敏剂一直是国内外PDT研究的热点。
酞菁类配合物作为新一代医用光敏剂用于PDT癌症表现出较强的光动力学特性，发挥着举足轻重的作用，是具有潜在前景的PDT新一代抗癌光敏剂。
本文就酞菁类光敏剂研究进展做一详细介绍。
1、酞菁发展概况酞菁（phthalocyanine）一词是英国著名的Linstead教授在1933年创造的一个新名词，此词源于希腊文Nahtha（石脑油）和Cyanine（深兰色）。
酞菁一问世，便以其独特的颜色、较低的生产成本及特殊结构赋予它们对光、热、酸、碱及各种有机溶剂的高度稳定性。
最早被用作颜料或染料，其颜色的鲜艳、强着色力是任何其他已知化合物所不能比拟的。
为此，直到今天，仍广泛应用于印刷油墨、涂料、塑料、橡胶、皮革、纺织品以及食品中。
另外在催化、医学、有机半导体、光导体、彩色照相、激光、液晶、LB膜等几十个方面都得到了广泛的研究和应用。
1989年在日本召开的国际功能性染料化学会议上，涉及酞菁化合物的论文占论文总数的90%，令世人瞩目。
酞菁及金属酞菁具有良好的光催化、光敏化性能，其在光化反应、光合作用模拟、生物抗癌等领域的应用引起了人们的高度重视。
酞菁类功能性颜料结构及应用特性(续)
第58卷第2期 2021年4月 染料与颜料酞菁类功能性颜料结构及应用特性（续）周春隆(天津大学，天津 300072)摘要：本文从光电导、滤色片、催化剂、红外反射与吸收、荧光颜料、电子传感器、光动力治疗（PDT )、隐色 体肽青（Leucophthalocyanine)及效应颜料（Effct P ig m e n t)等不同应用性能角度，讨论了酞菁类功能性有机颜料 及某些具有特殊应用性能的有色化合物的结构特性与类型。
关键词：酞菁类颜料；功能性有机颜料；隐色体酞菁中图分类号：TQ 620.丨文献标识码：A文章编号：1672-1179 ( 2021) 02-01-09染料与染色DYESTUFFS AND COLORATIONVol. 58 No. 2April 20211.5锌酞菁类功能化合物 1.5. 1锌酞菁Phthalocyanine Green A 110, C _ I •颜料绿 58 结构见下图。
为提高电子照相感光灵敏度特性、波长特性、耐X XX 、X磨损、图像稳定性，日本东洋油墨公司[32]在专利中X 、AA介绍了锌酖菁用于光电组件中的静电复印电荷生成层X "y n y 、x材料，不同晶型的锌酞菁制备方法与结晶度特性。
N-N 、，N -^l NC .I .颜料绿5851. 2份邻苯二腈与18. 7份无水醋酸锌、500份=N ’、N -X = KM 5 Br ; 1-6C 1二甲苯，于210丈下加热搅拌5 h ;水蒸汽蒸出溶X 、A 人N 人AX剂，用丙酮洗涤、过滤，得48. 7份锌酞菁。
X ，、xX/、x20份合成的(3-晶型锌酞菁通过400份98%的XX硫酸（5 t )酸胀方法搅拌1 h ,搅拌下倾入至 8 000份冰水中，过滤析出转变为晶型锌酞菁沉 淀，丙酮洗涤，干燥得19份《-晶型锌酞菁。
e -晶型锌酞菁X -射线粉末衍射曲线如图23。
专利中采用并配合特定的黄色有机颜料品种， C . I .颜料绿58为多溴代锌酞菁（ZnPc )衍生物， 是通过锌酞菁卤化反应，引入多个溴、氯原子。
金属卟啉(酞菁)电催化碳氯键活化
金属卟啉(酞菁)电催化碳氯键活化金属卟啉(酞菁)电催化碳氯键活化导论排放温室气体和其他有害的化学物质对人类和环境的影响已经成为一个全球性议题，因此发展气体控制技术非常关键。
其中，间歇和连续氧化催化剂通常用于处理气体污染物，如有毒有机化学品和CO（一氧化碳），但是由于这些催化剂存在两个主要不足之处，即高温和高压，分别是使用成本和催化剂寿命的问题，因此寻找低温、低压条件下的反应催化剂是一个十分重要的研究课题。
酞菁是一种含有四个吡啶基团的大环分子，这是一种典型的天然具杂环配位。
酞菁及其衍生物被广泛用于涉及光学，电子和化学方面的许多应用。
酞菁是自然界中广泛存在的一类天然色素，在某些场合，人们发现酞菁及其衍生物具有催化和光催化二氧化碳还原的能力。
近年来，酞菁的研究不断拓宽了其在生物领域的应用，并展示出酞菁在催化反应中的良好连接性。
金属卟啉催化剂因其显着的抗氧化性，良好的坚硬度和其丰富的LUMO（最低未占据分子轨道）导致了它们对各种化学反应的高度选择性，在氧化，还原和羧化等反应中被广泛应用。
这本身说明，作为一种酞菁化合物，金属卟啉也应该在环境治理方面得到广泛应用。
本文主要介绍金属卟啉电催化碳氯键活化的研究进展和未来发展方向。
碳氯键活化的重要性许多农药，药物和有机卤化物具有碳氯键。
它们可以被认为是持久性有机物的主要成分之一，由于其具有强大的毒性和潜在的致癌性，使得这类有机物成为最大的环境污染物之一。
因此，开发新型的，高效的碳氯键活化方法对于碳氢化合物的环保合成过程中也尤为关键。
金属卟啉电催化活化碳氯键在很多氧化、还原和羧化反应中，金属卟啉均获得了良好的结果。
这说明金属卟啉可作为电催化还原剂，对于有机化合物的活化也有重要的应用价值。
在常规条件下，有机卤化物与金属卟啉发生有机还原反应的机理主要是:通过电子转移将金属卟啉的卤化分子分离，产生具有更高还原型的共轭离子。
金属与亲电的基团作用，使初始的酞菁体得到电子的供给，而亲电性团则获得所需的电子并进行断裂。
酞菁配合物在分析化学中的应用
酞菁类化合物作为一种功能材料自问世以 来，由于其在催化化学、光化学、非线性材料 等前沿领域的应用而受到广泛重视。锌、铝等 金属酞菁化合物是一类有效光敏剂，其独特的 光物理性能使之得到广泛应用。曹淑青[18]研 究了四磺酸基酞菁锌在水溶液中的荧光性质及 其与配合物存在形式的关系，讨论了甲巯咪唑 对四磺酸基酞菁锌的荧光猝灭作用，在此基础 上建立了用间接荧光猝灭测定甲巯咪唑含量的 方法，获得令人满意的结果。
1. 在酸性条件下，亚硝酸钠对四氨基酞菁 镓（GaTAPc）能发生重氮化作用，使 其对四氨基酞菁镓有猝灭作用。
2. 以四氨基酞菁镓（GaTAPc）为荧光试 剂，用间接荧光猝灭法测定亚硝酸钠的 浓度从而达到检测空气中NOx的含量。 该法检测限低，灵敏度高，重现性好， 可用于实际样品的测定
3.2 酞菁配合物在电分析中的应用
亚硝酸钠溶液对氨基酞菁镓的荧光猝灭作用
在最佳测定条件下，按实验方法分别测
定了不同浓度的亚硝酸钠存在时GaTAPc 的 荧光强度 F，同时测定了空白液荧光强度 F0 ，发现 c(亚硝酸钠)（单位μmol/L)在 5×10-7 ～4×10-6 mol/L范围内，ΔF（＝F0-F）与 c( 亚硝酸钠)成良好的线性关系（如图所示）： 相关系数 r＝0.9957。RSD为 0.87％（ c=0.145μmol/L,n=9），检测限为 0.146μmol/L。
2011 年，G.K. Karao lan[14-15]等用此 方法合成了四碘化物，合成路线如图 。
此法特别有利于一些难缩合的前驱体， 如 3,6-二取代邻苯二腈的缩合，这些碎 片用其他方法往往难以得到。
2.2 插入配位法
插入配位法是先由“分子碎片”和烷氧基 钠盐或锂盐制得钠酞菁或锂酞菁，再经无机酸 处理得到无金属酞菁配合物，然后使无金属酞 菁配合物与其他金属盐反应得到相应的金属酞 菁配合物。1988 年，M.J. Cook[17]等采用此种 方法合成了一系列 位八烷氧基取代酞菁及其 金属衍生物，如图 。
酞菁化合物在染料敏化太阳能电池中的应用
酞菁化合物在染料敏化太阳能电池中的应用宋文哲1，李康1，2，孙岳明1*（1.东南大学化学化工系，江苏，南京，210096；2.淮阴师范学院化学系，江苏，淮安，223001） 摘 要 酞菁是受到广泛关注的一类新型功能材料，简介了酞菁的化学修饰及染料敏化太阳能电池的基本原理，对修饰后的酞菁在染料敏化太阳能电池中的应用进行了综述。
关键词 酞菁，修饰，太阳能电池，敏化Application of Phthalocyanine Compoundsin Dye-sensitized Solar CellSong Wenzhe 1,Li Kang 1,2,Sun Yueming 1* (1. Department of Chemistry and Chemical Engineer, Southeast University, Nanjing, Jiangsu, 210096, PRC; 2. Department of Chemistry, Normal Institute of Huaiyin, Huai-an, Jiangsu, 223001, PRC)Abstract Phthalocyanine compounds are a series of new functional materials under extensive investigation. By chemical modification, Phthalocyanines with special functions were obtained and applied in the dye-sensitized solar cells which had become the most promising alternative to conventional silicon solar cells.Keywords phthalocyanine, modification, solar cell, sensitization1907年，Braun 等人在乙醇中加热邻氰基苯甲酰胺，得到了微量的蓝色物质，后来证实是酞菁。
酞菁金属配合物
酞菁金属配合物一、引言酞菁金属配合物是一类具有重要科学研究和应用价值的化合物。
它们由金属离子与酞菁分子通过配位键结合而成，具有特殊的电子结构和化学性质。
本文将深入探讨酞菁金属配合物的合成方法、性质以及应用领域，以期为相关研究提供参考。
二、合成方法酞菁金属配合物的合成方法主要包括有机合成和无机合成两种途径。
2.1 有机合成有机合成通常通过将酞菁分子与金属盐在适当的溶剂中反应得到。
一般来说，可以选择使用金属氧化物、金属醇盐或金属卤化物作为金属源，而多溴酞菁则是最常用的酞菁分子。
在反应过程中，需同时控制温度、反应时间和配体的比例，以获得高产率和高纯度的产物。
2.2 无机合成无机合成主要通过高温固相反应或溶液反应得到。
在高温固相反应中，通常将金属和酞菁分子一同加入到反应管中，通过高温下的反应生成配合物。
而在溶液反应中，首先将金属盐和酞菁分子分别溶解于适当的溶剂中，再通过配位反应得到所需产物。
三、性质酞菁金属配合物具有多种特殊的性质，其中包括：3.1 催化性质酞菁金属配合物广泛应用于催化领域。
它们能够作为催化剂参与各种有机反应，如氧化、羰基还原和烯烃环化等反应。
此外，它们还能够催化二氧化碳的还原、氢气的活化等重要催化反应。
3.2 光电性质由于酞菁分子具有良好的光电性质，酞菁金属配合物在光电领域具有广泛的应用前景。
它们可以用作有机光伏材料、光电传感器和光催化剂等。
3.3 磁性质一些酞菁金属配合物具有较强的磁性质，这使它们在磁学研究和数据存储等领域有着重要的应用价值。
例如，铁酞菁配合物具有较高的居里温度，在磁存储器件中具有潜在的应用前景。
四、应用领域酞菁金属配合物在许多领域都有着广泛的应用。
4.1 生命科学酞菁金属配合物可用于生物标志物的检测和药物传递系统的设计。
由于其特殊的荧光性质和生物相容性，它们对于生物成像和治疗具有重要意义。
4.2 材料科学在材料科学中，酞菁金属配合物可用作催化剂、光电材料和磁性材料等。
配位化学论文小作业之酞菁配合物论文.doc
酞菁及其配合物的发展研究与应用摘要：本文介绍了酞菁化合物的发展简史；综述了酞菁的多种合成方法；对酞菁化合物在光电导体，非线性光学，发光，和有机超晶格结构等方面的应用和存在的问题作了详细描述；并对金属酞菁配合物的合成方法和应用（如，在癌症治疗方面）作了简要说明；同时也阐述了酞菁三明治的发展、合成和应用前景。
关键字：酞菁、合成、配合物、应用1.酞菁化合物的发展史l907年。
Braun等人在乙醇中加热o-cyanobenzamide。
得到的一定数量的蓝色沉淀，后来证实这就是酞菁。
在三十年代早期，Linstead及其合作者合成了许多酞菁。
1935年，伦敦皇家学院的J. Monteath Robertson用升华法得到了可供X射线衍射研究的单晶，从而使酞菁成为第一个以X射线衍射方法被证实其分子结构特征的有机化合物。
酞菁环组成二维共轭π-电子体系，在此体系中，18个π-电子分别于内环C—N位[1],在红光区，酞菁具有强烈的吸收；其固态颜色依据中心原子，晶型，颗粒大小不同，可在深蓝色到金属铜和绿色之间变化。
由于酞菁是由van der waals构成的分子，存在各种各样的堆积方式,Iwatsu认为酞菁分子堆积是柱状平面结构，在一个酞菁柱内，其作用力主要来自第一临近位。
由于酞菁化合物的热稳定性(在空气中加热到400-500℃不发生明显分解)，加上酞菁化合物种类的多样性和其表现出的优异性能，使得酞菁的基础和应用研究得以广泛进行。
在工业上，酞菁化合物已经广泛应用于染料和色素但是，酞菁化合物最近在其它领域也引起了广泛兴趣如能量转换(光伏打和太阳能电弛)，光电导材料，气体检测，发光，光学非线性，光敏化荆(photosensitizers)，整流器件(rectifying devices)，光存储器件，液晶，低维材料和电致变色等。
这些应用大多与酞菁电子结构紧密有关。
对酞菁吸收谱研究表明酞菁有两个吸收带：一个是在600-700nm的可见光区(Q—band)，另一个是在300-400nm 的近紫外光区(B-hand)。