四苯基卟啉及其金属配合物的制备及光谱测定
若干5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉金属配合物的合成与表征
( 宜春 学院 江西省 高校应 用化 学与化 学生物 学重点 实验 室,江西 宜春 3 6 0 ) 300
摘
要 :本 文合成 了四种 5 0 5, 0一四 ( ,l ,1 2 4一羧基 苯基 ) 卟啉 的过渡金属 配合物。采 用元 素分析 、电
导测定、紫外 一可见光谱 、红外光谱、核磁共振和 电喷雾质谱 等多种物理手段表征 了配合物 的结构 ,对 配合物 的
s e ta p c r .1 NMR p cr n S H s e t a d E I— MS Il o fg r t n a d b n i g c a a tr o o lx s we ic s e . T e o r v mer a . 1 c n u ai n o d n h r ce f c mpe e r d s u s d e i o e h r ga i t m y
( G o u o pu d na ope 2w r e o e.I e hl i n , ojgt T )fr r m on sna t shr o N e pr r d nt ean r g cnua o f c i m e f e fm h c tg i e竹b ns e r e , hc r e o d r f m d w ihf t r w eo uh
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在谱带9751005em1处为新出现的中强的吸收峰是生成配合物后nh键被mn取代的结果这是区别配体tcpp和金属卟啉配合物的主要特征l513546cln1和421438cm出现了自由配体没有的新吸收峰可归属于mn的伸缩振动2j25电子光谱分析金属卟啉在紫外可见区域具有特征吸收带在400哪左右的强吸收带为b吸收带又称为soret吸收带在500700nm的弱吸收带为q吸收带p文献副指出取代基相同而中心金属不同的四氮杂卟啉配合物的电子吸收光谱的最大吸收波长也不同大致顺h2voznmgflunipdco不同中心金属q带最大吸收峰的位置移动从几纳米到几十纳米这种现象的产生主要与中心金属的离子半径和电负性有关
四苯基卟啉及其金属络合物的光谱定量测定方法[发明专利]
专利名称:四苯基卟啉及其金属络合物的光谱定量测定方法专利类型:发明专利
发明人:贾长英,唐丽华,张晓娟,李卫华,张丹阳
申请号:CN200910010680.4
申请日:20090313
公开号:CN101634625A
公开日:
20100127
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明提供一种卟啉及金属卟啉含量的测定方法。
该法首先用薄层色谱法检验样品纯度,用光谱法进行定性测定,然后采用分光光度计,分别测定四苯基卟啉、四苯基卟啉钴、四苯基卟啉铁和四苯基卟啉锰在其最大吸收波长处吸光度值,利用测定数据计算试样中卟啉化合物含量。
本发明测定结果稳定、准确,重现性好;所需设备少,操作简便,实用性强,特别适合于四苯基卟啉及其金属络合物的合成以及四苯基金属卟啉作为催化剂在仿生催化环己烷生产环己醇、环己酮过程中催化剂含量的定量测定。
本发明可为卟啉及其金属络合物在合成及仿生催化研究过程中含量的测定提供方便、快捷、准确、稳定的实用分析手段,尤其适合四苯基金属卟啉含量的快速分析和跟踪检测。
申请人:沈阳工业大学
地址:110178 辽宁省沈阳市沈阳经济技术开发区沈辽西路111号
国籍:CN
代理机构:沈阳圣群专利事务所
代理人:王玉信
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四苯基卟啉类化合物荧光光谱的性质
四苯基卟啉类化合物荧光光谱的性质
1背景
荧光光谱是利用多色荧光分析,来研究分子及其结构的一种重要技术。
四苯基卟啉结构如图1所示,其有吸收光谱特性,也有荧光光谱特性。
研究这些化合物的荧光光谱,对深入了解其内部的电子结构,传输和转化能量有着重要的意义。
2荧光光谱的性质
四苯基卟啉类化合物的荧光光谱是由有机分子独特的结构在吸收适当波长激发后,释放短波长荧光发出而构成的光谱特征图谱。
其中四苯基卟啉类化合物的荧光峰一般主要集中在可见光波段中,可见光荧光峰主要可分为三个,主峰为绿色或是蓝色,峰面有两个次高峰,位于以主峰为顶点的梯形内,两个次高峰的位置分别为415nm,485 nm,630nm。
荧光光谱是以荧光发射率随激发峰位置的变化,而构成的一条曲线,但这一曲线并非完全直线平滑,而是呈现出一些褶皱,这些褶皱代表了共振态之间的能量转移,其表现出来的形状很特殊,方便我们进行研究分析。
3研究方法
测量四苯基卟啉光谱的时候,首先测定该物质的吸收光谱,记录其吸收信息,再将它们作为激发源刺激被研究物质,用单线性准器法记录发射光谱,从而获得有关荧光光谱的性质。
此外,还可以用双曲
波准器法、三线性准器法,甚至Lock-in诊断等方法来准确测定荧光光谱,从而更全面无遗地探测四苯基卟啉类化合物的荧光性质。
4结论
四苯基卟啉类化合物的荧光光谱性质具有较强的特异性,可以用来作为衡量它们结构及电子结构信息的客观指标。
研究这些化合物的荧光光谱,需要采用波长多样的激发源,从而可以更深入地了解这些物质的电子组织、能量转换以及其他相关现象。
通过研究四苯基卟啉类化合物的荧光光谱,有助于加深对这类物质的认识,为其应用提供参考。
四-(对溴苯基)卟啉锰配合物的紫外-可见吸收光谱的测定
四-(对溴苯基)卟啉锰配合物的紫外-可见吸收光谱的测定实验目的:① 了解卟啉类化合物的紫外-可见光吸收性能; ② 掌握紫外-可见分光光度计的操作方法; ③ 加深对紫外-可见光吸收原理的认识。
实验原理:紫外光谱(UV )(或称近紫外光谱)是指波长在200-400nm ;可见光谱则是波长在400-800nm 的电磁吸收光谱。
相应于上述波长的能力范围约在670-314kJ/mol 和 314-155 kJ/mol 。
因此,它们是属于π电子(成对的或孤对的电子)的跃迁。
所以,并不是所有的有机化合物都能给出吸收光谱的,而主要是对具有共轭双键结构的化合物和芳香族化合物才能给出光谱。
只有一个双键(或非共轭的几个孤立双键)的化合物,其吸收波长小于200nm ,这样吸收波长的紫外光因被空气中的氧所吸收,只能在空气中进行工作。
因此,被称为真空紫外。
卟啉是由四个吡咯环通过亚甲基相连形成的具有18个π电子的共轭大环化合物,其中心的氮原子与金属原子配位形成金属卟啉衍生物。
卟啉化合物具有良好的光和热稳定性,具有许多独特的物理性质和化学性质及其他功能性质,是较好的光敏材料。
四-(对溴苯基)卟啉锰结构见下图:NNNNBrBrBrMn朗伯-比尔定律:物质的吸光强度(A )与其摩尔吸收系数(ε)、物质的量浓度(C)和吸收池的厚度(L)成正比例关系。
即:A =ε* C * L实验仪器及药品:三氯甲烷、四-(对溴苯基)卟啉锰、容量瓶(10ml )、移液管、滴管、洗耳球、电子天平、擦镜纸、石英比色皿、分子筛、圆底烧瓶、分馏头、直形冷凝管、尾接管、锥形瓶、废液缸等。
实验步骤: ① 溶剂的准备溶剂三氯甲烷用分子筛干燥一天后蒸馏备用。
② 溶液的配制(1*10-5g/L )在电子天平上称取10 mg 四-(对溴苯基)卟啉锰,放入10ml 容量瓶中,用三氯甲烷溶解,摇匀后用移液管吸取0.1ml 溶液再放入10ml 容量瓶中,稀释至刻度。
③紫外-可见吸收光谱的测定1、开机开机前确认电源是否连接、所连电脑是否开机;打开仪器电源开关。
四苯基卟啉(TPP)分光光度法测定二价锌、镉离子的含量
o d .T h e ma x i mu m a b s o r p t i o n w a v e l e n g t h o f t h e Z n 一r r P P r e a c t i o n s y s t e m i s 4 2 1 . 1 n m
( C o l l e g e o fS c i e n c e , I n n e r Mo n g o l i a A g r i c u l t u r a l , U n i v e r s i t y ,H u h h o t 0 1 0 0 1 8 , C h i n a )
DETERMI NATl ON OF ZI NC AND CADMl UM I ONS USI NG
T E T R AP HE N YL P ORP HY RI N( TP P)SP E C T ROP H 0T OME T R Y
ZHAO Da n, Ao t e g e n b a y a e r , ZHONG Zh i me i , DI L i y u a n
第3 6卷
第 5期
内 蒙 古 农 业 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 )
J o u r n a l o f I n n e r Mo n g o l i a A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y( N a t u r a l S c i e n c e E d i t i o n )
mum a bs o r p t i o n wa v e l e n g t h t h e do s e c h r o mo g e ni c r e a ge n t p H t e mpe r a t ur e me a s ur i n g t i me a nd S O o n b y c o n t r o l l i n g v a r i a hl e me t h —
四苯基卟啉类化合物荧光光谱的性质
四苯基卟啉类化合物荧光光谱的性质近年来,四苯基卟啉类化合物在有机合成、有机发光、有机电子学等领域受到广泛关注,其中荧光光谱性质也是它的重要研究内容。
四苯基卟啉类化合物是一类具有双共轭环结构的有机半导体分子,具有很高的红外吸收性和发射性,因此可以有效的应用在有机半导体中,成为近年来的重点研究对象。
四苯基卟啉类化合物的荧光光谱性质是由其双共轭环结构决定的。
这类有机分子具有高精度的立体结构,其双共轭环结构可以通过改变电子结构来控制其发射和吸收光谱性质。
该类有机分子具有很高的可见光区荧光性质,能够有效地吸收光子,增强紫外辐射,从而达到光学消弱的效果。
此外,由于四苯基卟啉类化合物具有共轭双环结构,该类有机分子的荧光强度还可以通过改变电子结构来改变。
此外,四苯基卟啉类化合物的荧光光谱性质还受温度的影响。
当温度升高时,该类有机分子的荧光强度会急剧下降;当温度降低时,该类有机分子的荧光强度会急剧增加,可以达到荧光增强的效果。
因此,控制温度是控制四苯基卟啉类化合物的发光增强的关键技术。
四苯基卟啉类化合物的荧光光谱性质还受PH值的影响。
当PH值升高时,该类有机分子的荧光强度也会相应的增加,从而达到发射增强的效果;当PH值降低时,该类有机分子的荧光强度会急剧下降,从而达到发射抑制的效果。
因此,控制PH值也是控制四苯基卟啉类化合物的发光强度的关键技术。
四苯基卟啉类化合物是一类具有双共轭环结构的有机半导体物质,具有高精度的立体结构,具有很高的红外吸收性和发射性,因而在有机发光、有机半导体等领域受到广泛关注。
四苯基卟啉类化合物的荧光光谱性质受其双共轭环结构、温度和PH值的影响,可以通过改变电子结构、控制温度和PH值来控制其发射和吸收光谱性质。
由此可见,对于四苯基卟啉类化合物的荧光光谱特性的研究将有助于提高有机半导体发光性能,更好的应用于实际生产和生活中。
综上所述,四苯基卟啉类化合物具有双共轭环结构和高精度的立体结构,可以通过改变电子结构、控制温度和PH值来控制其发射和吸收光谱性质,因此对这一类有机分子的研究具有重要的现实意义。
5,10,15,20-四(对-十六烷氧酰基)苯基卟啉及其金属配合物的合成与表征
摘要 : 合成 了 5 1 ,5 2一 对一 ,O 1 , O 四( 十六烷 氧酰 基) 基 卟啉配体 ( 苯 THP H 及 其锌 、 、 、 金属 配 P ) 铜 铁 锰 合 物 , 紫外可 见光谱 、 外光谱 、 用 红 核磁 共振 氢谱 、 质谱 、 素分析 进行 了表征. 元
关 键 词 : 啉 ; 配 合 物 ; 合 成 卟 中 图 分 类 号 : 2 . 06 1 3 文献标 识码 : A 文 章 编 号 :6 29 8 2 1 ) 20 0 —3 1 7 —4 X( 0 0 0 —1 30
试验 中所用 吡咯 为分 析纯 , 用前 重新 蒸 馏 收集 使
18C~ 1 0 馏 分 ; 甲 基 甲 酰 胺 ( MF) 无 水 硫 2 ̄ 3C 二 D 用
配体 的合 成
按 文 献 [ ] 法 合 成 5 1 , 5 2 一 ( 羧基 苯 4方 ,0 1 ,O四 对
收 稿 日期 : 0 9 1 - 5 2 0 — 2 1
氢谱 、 谱 、 素 分析进 行 了表征. 质 元
酸镁 干燥 , 用前 减压蒸 馏 ; 使 对羧基 苯 甲醛 ; 正丙 酸等
均 为分 析纯 .
实 验用 主 要 仪 器 : UV一0 0紫 外 可 见 分 光 光 度 31
计( 日本 ) 红 外 光 谱 仪 : ioe 3 0 F —R( 0 ~ , N c lt 6 T I 4 0 0
第3 卷 2
第 2期
三峡 大学 学 报 ( 自然 科 学 版 )
J o ia Th e r e i.( t r lS in e ) fCh n r e Go g s Un v Na u a ce c s
Vo1 2 N O. .3 2
A pr 2 0 . 01
四苯基卟啉的合成与表征
四苯基卟啉的合成与表征四苯基卟啉是一种重要的有机分子材料,被广泛用于光电子学、生物医疗、催化等领域。
本文将介绍四苯基卟啉的合成和表征方法。
合成方法四苯基卟啉的合成方法较为复杂,以下将介绍其中较为常见的几种方法。
第一种方法:Anderson方法Anderson方法是四苯基卟啉合成的一种传统方法,其主要步骤如下:1.将酞菁代入和苯甲醛反应得到卟啉-phenaldazine。
2.经过获取、晶化、减压干燥等处理后,将卟啉-phenaldazine与甲硫醇等在碱性条件下反应,得到四苯基卟啉。
这种方法虽然操作相对简单,但其产率较低且对环境有较大的污染。
第二种方法:Lindh方法Lindh方法是一种改良版的四苯基卟啉合成方法,其操作步骤如下:1.将酞菁代入和苯丙酮反应,生成卟啉-phenalenone。
2.利用杂环化合物类似三苯基硼烷的还原剂将卟啉-phenalenone还原,生成四苯基卟啉。
Lindh方法不仅产率较高,且环保性能也较好。
由于使用的还原剂不是常见的危险化学品,因此该方法也更加安全。
表征方法四苯基卟啉是一种具有复杂结构的分子,其得到后需要进行表征。
以下将介绍主要的表征方法。
红外光谱分析红外光谱是测量物质分子振动状态的一种分析方法。
用红外光谱仪对四苯基卟啉进行分析,可以通过不同波长的光波与分子间的能量转移关系,给出其分子结构、化学键类型以及化学键键长等信息。
紫外-可见吸收光谱分析紫外-可见吸收光谱是表征物质电子结构的一种分析方法。
在紫外-可见吸收光谱仪中,四苯基卟啉物质吸收位置及强度可获得分子内部电子结构及电子能级等信息。
核磁共振光谱分析核磁共振光谱将磁场作用于分子,根据原子核固有的磁学特征,分析分子内部结构与化学键的信息。
通过核磁共振光谱分析,可以解析出四苯基卟啉分子的各个质子交换及化学位移信息。
结论本文介绍了四苯基卟啉的合成和表征方法,其中Anderson方法和Lindh方法分别为较为常见的合成方法。
若干5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉金属配合物的合成与表征
若干5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉金属配合物的合成与表征曾锦萍;袁晓玲;邓记华【期刊名称】《宜春学院学报》【年(卷),期】2010(032)004【摘要】本文合成了四种5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉的过渡金属配合物.采用元素分析、电导测定、紫外-可见光谱、红外光谱、核磁共振和电喷雾质谱等多种物理手段表征了配合物的结构,对配合物的空间构型和成键性质进行了讨论.研究了配合物在氮气气氛中的热分解行为.结果表明:该类配合物中离域π键和螯合环的形成使M-N键加强,配合物很稳定.【总页数】4页(P14-17)【作者】曾锦萍;袁晓玲;邓记华【作者单位】宜春学院,江西省高校应用化学与化学生物学重点实验室,江西,宜春,336000;宜春学院,江西省高校应用化学与化学生物学重点实验室,江西,宜春,336000;宜春学院,江西省高校应用化学与化学生物学重点实验室,江西,宜春,336000【正文语种】中文【中图分类】O643.36【相关文献】1.5,10,15,20-四对羧基苯基卟啉及以其为核的星型聚合物的合成与表征 [J], 王迪;孙明昊;张洪文;王静媛2.5,10,15,20-四(对-十六烷氧酰基)苯基卟啉及其金属配合物的合成与表征 [J], 魏文国;李涛;胡明;姚明娟3.5,10,15,20-四(4-甲氧基-3-磺酸苯基)卟啉铑、钌、钯金属配合物的合成及光助还原水放氢的研究 [J], 安兴民;胡洪英;陈理;艾尔肯;仲东晓;伊丽努尔;彭秧;李华;梁平4.5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉及其钯(Ⅱ)配合物的合成与表征 [J], 梅光泉;袁晓玲;曾锦萍5.5,10,15,20-四-(3-甲氧基-4-羟基苯基)卟啉金属配合物的合成及结构表征 [J], 侯秀峰;黄祖恩;蔡瑞芳因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
四苯基卟啉镁的合成、表征及光化学性质
四苯基卟啉镁的合成、表征及光化学性质张鹏燕2张建斌1于熙昌2张凌伟3魏雄辉1,*(1北京大学化学与分子工程学院,北京100871;2内蒙古工业大学化工学院,呼和浩特010051;3北京博源恒升高科技有限公司,北京100080)摘要:提出一种以乙酸镁和乙酸钠为原料合成四苯基卟啉镁(MgTPP)的新方法,合成样品以柱层析法进行分离纯化.分离产物经UV ⁃Vis 、1H ⁃NMR 、MALDI ⁃TOF ⁃MS(基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱)等技术表征,确定为MgTPP.UV ⁃Vis 光谱分析结果表明,四苯基卟啉镁的Soret 吸收带为424nm,Q 吸收带为563nm 和602nm.此外,光照对MgTPP 的二氯甲烷溶液光谱性质的影响结果表明,经光照射后MgTPP 的UV ⁃Vis 光谱的Soret 吸收带吸收强度明显降低,同时,经550nm 的光激发产生的荧光有明显的猝灭.对光照后的MgTPP 样品进行MALDI ⁃TOF ⁃MS 分析,发现有新的质核比(m/z )出现,其为668,这一结果表明,在光照条件下,MgTPP 分子可能与氧分子发生光化学作用,形成MgTPP 与氧的复合物MgTPP ⁃O 2.关键词:四苯基卟啉镁;减色效应;结合氧中图分类号:O644.14Synthesis,Characterization and Photochemical Characteristic ofMagnesium Tetraphenyl PorphyrinZHANG Peng ⁃Yan 2ZHANG Jian ⁃Bin 1YU Xi ⁃Chang 2ZHANG Ling ⁃Wei 3WEI Xiong ⁃Hui 1,*(1College of Chemistry and Molecular Engineering,Peking University,Beijing100871,P.R.China;2College of Chemical Engineering,Inner Mongolia University of Technology,Huhhot 010051,P.R.China;3Beijing Boyuan Hengsheng High ⁃Technology Co.,Ltd.,Beijing100080,P.R.China )Abstract :A new synthetic way of magnesium tetraphenyl porphyrin (MgTPP)was presented,by which MgTPP was synthesized with tetraphenyl porphyrin and magnesium acetate,and purified by chromatography.The purified sample was confirmed as MgTPP by UV ⁃Vis spectral method,1H ⁃NMR method,and matrix assisted laser desorption ionization time of filight mass spectrometry (MALDI ⁃TOF ⁃MS)method.The sample ′s Soret band was shown at 424nm,and Q band was shown at 563nm and 602nm in UV ⁃Vis spectra.In addition,the spectral characters of MgTPP were studied after irradiating with incandescent light by UV ⁃Vis spectral method and fluorescence spectral method.The results showed that the Soret band of MgTPP decreased remarkably with the increasing of irradiation time in the UV ⁃Vis spectra,and fluorescence quenching was observed in the fluorescence spectra with 550nm as excitation wavelength.Meanwhile,a new molecular ion peak 668(m/z )in the MALDI ⁃TOF ⁃MS was shown,indicating that the coordinated complex of MgTPP ⁃O 2may be formed by the photochemical interaction between MgTPP molecules and oxygen molecules under the illumination condition.Key Words :Magnesium tetraphenyl porphyrin;Hypochromic effect;Linking oxygen[Note]物理化学学报(Wuli Huaxue Xuebao )Acta Phys.⁃Chim.Sin .,2008,24(1):143-1469,2007;Published on Web:November 12,2007.∗Corresponding author.Email:xhwei@;Tel:+8610⁃62751529ⒸEditorial office of Acta Physico ⁃Chimica Sinica叶绿素广泛存在于绿色植物中,是绿色植物以光合作用方式将太阳能转化成化学能从而维系自身January 143Acta Phys.鄄Chim.Sin.,2008Vol.24新陈代谢的主要化合物[1,2].叶绿素吸收光能的主要部分为镁卟啉结构[2].与叶绿素相比,镁卟啉化合物同样含有卟啉环结构和中心镁离子,因此通过对镁卟啉化合物的光化学性质研究来揭示叶绿素的相关性质引起研究者的兴趣.在镁卟啉类化合物合成方面,国内文献未见报道,国外文献报道的方法多以卤化镁与相应的卟啉化合物反应合成相应的镁卟啉[3-7].本文利用乙酸镁与四苯基卟啉(tetraphenyl porphyrin,TPP)为原料,辅以乙酸钠合成了四苯基卟啉镁(MgTPP,分子结构如图1所示).利用UV ⁃Vis 、1H ⁃NMR 、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI ⁃TOF ⁃MS)等技术手段对其进行了表征,并对MgTPP 的光化学性质进行了研究.1实验部分1.1仪器及设备Varian Cary 1E 紫外可见光谱仪,ARX ⁃400核磁共振光谱仪,F ⁃4500荧光分光光度计,BI ⁃FLEX ⁃3MALDI ⁃TOF 质谱仪,BS224S 电子天平.1.2药品及试剂四苯基卟啉(TPP,New Jersey,USA),乙酸镁(AR),乙酸钠(AR),二甲基甲酰胺(DMF,AR),中性氧化铝(200-300目),二氯甲烷(CH 2Cl 2,AR),丙酮(AR).1.3四苯基卟啉镁的合成合成方法参考文献[3-9].在50mL 圆底烧瓶中加入65mg TPP,加DMF 至TPP 刚好溶解,加热至回流温度(约183℃),加入152mg 乙酸镁,回流1h 后再加入35mg 乙酸钠,继续回流约5h 后结束反应,得到反应产物.1.4合成产物的分离纯化在反应产物中加入适量CH 2Cl 2,移入分液漏斗中,并加入适量蒸馏水以萃取有机相中的DMF.收集有机相,加入无水硫酸钠除去其中的水分,过滤,用CH 2Cl 2多次洗涤固体,收集滤液并减压旋蒸至4-5mL,以中性氧化铝为固定相进行柱层析分离.在柱层析过程中,首先以CH 2Cl 2作为流动相洗脱未反应的TPP,再以CH 2Cl 2/CH 3COCH 3(体积比为1∶1)的流动相进行洗脱,得到蓝紫色带.收集该色带进行浓缩,再经160℃真空干燥4h,得到固体样品(经表征确定其为MgTPP),称重并进行计算,其收率为85%.1.5MgTPP 的光照实验取少量MgTPP 及TPP 样品,用CH 2Cl 2分别溶解后,置于冷阱中用白炽灯(12W)在氧存在条件下进行光照,发现MgTPP 的CH 2Cl 2溶液逐渐由蓝紫色变为棕黄色,而TPP 无明显变化.在光照过程中,每隔1h 取样进行UV ⁃Vis 光谱分析和荧光分析.2结果及讨论2.1合成产物的结构表征2.1.1UV ⁃Vis 光谱分析取合成样品MgTPP 及TPP 分别以乙醇进行溶解性实验,发现合成样品在乙醇中能够完全溶解,而TPP 在乙醇中却不能溶解,表明合成样品中几乎不含TPP.取MgTPP 及TPP 分别用CH 2Cl 2溶解,以CH 2Cl 2为参比进行UV ⁃Vis 光谱分析,结果如图2(a 、b)所示.由图2可知,合成样品的Soret 吸收带位于424nm,两个Q 吸收带位于563和602nm,与文献报道基本一致[8,10,11];TPP 的Soret 吸收带位于416nm,四个Q 吸收带分别位于513、548、594、645nm.合成样品的Soret 吸收带较TPP 有约8nm 的红移.这是因为TPP 的最高已占分子轨道(HOMO)与最低未占分子轨道(LUMO)[12]间能量差值较MgTPP 的大,电子受光激发所需能量较高,故其吸收波长较短.当形成MgTPP 后,其HOMO 较TPP 的升高,而LUMO 较TPP 有所降低,HOMO 与LUMO 间的能量差降低,所以电子较易受激发由HOMO 跃迁到LUMO,表现为合成样品的Soret 吸收带较TPP 有红移现象.2.1.21H ⁃NMR 分析取TPP 及合成样品MgTPP 用CDCl 3溶解,以Si(CH 3)4为参照进行1H ⁃NMR 分析,得到TPP 的化学位移啄为-2.7349(2H);7.7348,7.7424,7.7471,7.7568,7.7647,7.7709,7.7749,7.7900(12H,m,p ⁃PhH);8.2307,图1MgTPP 的分子结构Fig.1Molecular structure of MgTPPMgTPP:magnesium tetraphenylporphyrin144No.1张鹏燕等:四苯基卟啉镁的合成、表征及光化学性质8.2339,8.2476,8.2502(8H,o ⁃PhH);8.8728(8H,β⁃pyrrole).合成样品与TPP 样品的1H ⁃NMR 谱图相差较大,MgTPP 的化学位移δ分别为7.6826,7.6999(12H,m,p ⁃PhH);8.1733,8.1879(8H,o ⁃PhH);8.8249(8H,β⁃pyrrole),与文献值[13]基本一致.2.1.3MALDI ⁃TOF ⁃MS 分析采用MALDI ⁃TOF ⁃MS [13]对合成样品进行分析,结果仅得到两个质谱峰,其质核比(m/z )分别为615.4和636.4.由溶解性实验知合成样品中几乎无TPP 存在,结合质谱分析结果可知,实验得到的产物为MgTPP(m/z 理论计算值为636.2),而m/z 为615.4可能是由于MgTPP 在进行质谱分析过程中,镁被离子源打掉而形成碎片离子峰的缘故.由以上分析结果可以确定,合成样品为四苯基卟啉镁.2.2MgTPP 的光化学性质在对叶绿素的CH 2Cl 2溶液进行光化学性质研究时,发现叶绿素a 在光照并有氧存在条件下有明显的褪色效应,这与文献[5]所报道的现象相近.在相同条件下,对合成的MgTPP 进行光照实验研究,结果表明有明显的减色现象.针对此现象,我们对MgTPP 的光化学性质进行了研究.2.2.1UV ⁃Vis 光谱特性光照过程中MgTPP 样品的UV ⁃Vis 光谱结果如图3所示.由图3可知,光照后在424nm 处的Soret 吸收带随着光照时间的增加吸收强度逐渐降低,同时在467nm 处有一个新的吸收峰出现.由光照前后的颜色对照及光照样品的UV ⁃Vis 光谱分析可知,光照对MgTPP 体系有一定减色作用.这可能是在光照过程中,部分分子的电子受激发后,由HOMO 跃迁到LUMO [12],从而使溶液中的基态MgTPP 浓度降低,近而影响了其紫外光谱吸收强度;同时,467nm 处出现的新吸收带可能源自激发态MgTPP 与其它物质的相互作用.2.2.2荧光特性将MgTPP 样品进行荧光分析,图4为MgTPP 的荧光三维扫描图,该样品以550nm 为激发波长,图3CH 2Cl 2中MgTPP 光照不同时间的UV ⁃Vis 光谱Fig.3UV ⁃Vis spectra of MgTPP at variousillumination times in CH 2Cl2图2MgTPP 和TPP 的UV ⁃Vis 光谱Fig.2UV ⁃Vis spectra of MgTPP and TPPa)400-500nm;b)450-700nm;TPP:tetraphenylporphyrin图4MgTPP 的荧光3D 扫描图Fig.4Fluorescence 3D spectrum ofMgTPP145Acta Phys.鄄Chim.Sin.,2008Vol.24在611nm 及660nm 处有较强荧光.每隔1h 对光照后的MgTPP 的CH 2Cl 2溶液取样一次,以550nm 为激发波长,在570-650nm 范围内进行荧光发射光谱分析,结果如图5所示.由图5可知,光照使得MgTPP 产生了荧光淬灭现象,并且随着光照时间的延长,这种淬灭现象也逐渐增强.这一现象进一步表明,激发态的MgTPP 分子可能与某种物质存在着相互作用.2.2.3MALDI ⁃TOF ⁃MS 分析取光照后MgTPP 的CH 2Cl 2溶液进行MALDI ⁃TOF ⁃MS 分析,得光照后样品的质核比(m/z )分别为615、636、647、668,与光照前相比多了647和668的两个m/z 峰.而MgTPP 的碎片离子加一个氧分子的分子离子峰的理论分子量恰好为647,MgTPP 加一个氧分子的分子离子峰的理论分子量恰好为668.同时,由溶解性实验可知,合成样品中几乎不存在TPP,因此质谱结果中的m/z 峰615和647,可能是由于MgTPP 在进行MALDI ⁃TOF ⁃MS 分析过程中,MgTPP 及MgTPP 与氧分子的结合态中的镁被离子源打掉后产生碎片离子峰的缘故.由以上结果可以推断,光照后激发态的MgTPP 与溶液中的溶解氧分子有一定结合作用.MgTPP 经光照后,分子被激发到达高能态而形成激发态,激发态的MgTPP 更容易与溶液中溶解的氧分子结合,形成氧分子与MgTPP 的复合物MgTPP ⁃O 2.对上述过程的作用机制,本课题组将进一步进行研究.3结论以四苯基卟啉、乙酸镁为原料合成MgTPP,产物经分离、纯化后,采用UV ⁃Vis 光谱,1H ⁃NMR,MALDI ⁃TOF ⁃MS 等表征手段确定其为四苯基卟啉镁.该方法原料易得,工艺简单,操作容易,产品易于分离纯化,产率在85%以上.采用白炽灯对MgTPP 的CH 2Cl 2溶液进行光照实验,结果表明,其在光照过程中UV ⁃Vis 光谱的Soret 吸收带吸收强度逐渐降低,同时,在467nm 处出现新的吸收峰.荧光光谱检测结果表明,光照对其有一定的荧光淬灭作用.光照后样品的MALDI ⁃TOF ⁃MS 分析表明有新的m/z 出现,其为668.综合以上结果可以推断,光照可使MgTPP 形成激发态,从而较易与溶液中的溶解氧结合形成MgTPP ⁃O 2复合物.致谢:本课题由江西永丰县博源实业有限公司和北京博源恒升高科技有限公司资助,同时北京大学的花文廷教授、高宏成教授对本课题给予了指导,在此一并表示感谢!References1Li,S.J.;Wang,L.B.;Wu,J.G.;Hidenari,I.Spectroscopy and Spectral Analysis,1997,17:55[李赛君,王立波,吴瑾光,井上秀成.光谱学与光谱分析,1997,17:55]2Wang,J.Y.;Zhu,S.G.;Xu,C.F.Biochemistry (3rd ed,Vol.2).Beijing:Higher Education Press,2003:201[王镜岩,朱圣庚,徐长法.生物化学(第三版,下册).北京:高等教育出版社,2003:201]3Lindsey,J.S.;Woodford,J.N.Inorg.Chem.,1995,34:10634O ′Shea,D.F.;Miller,M,A.;Matsue,H.Inorg.Chem.,1996,35:73255Proni,G.;Pescitelli,G.;Huang,X.F.J.Am.Chem.Soc.,2003,125:12916Baum,S.J.;Plane,A.R.J.Am.Chem.Soc.,1966,88:9107Jiang,J.Z.;Liu,D.R.;Tang,Y.G.;Tang,J.Journal of Central South University,2005,36:257[蒋金芝,刘东任,唐有根,汤婕.中南大学学报,2005,36:257]8Tsutsumi,O.;Kazuyoshi,H.S.Thin Solid Films,2006,499:2199Li,J.Z.;Lindsey,.Chem.,1999,64:910110Gerasimchuk,N.N.;Mokhir,A.A.;Rodgers,K.R.Inorg.Chem.,1998,37:564111Huang,X.F.;Nakanihi,K.;Berova,N.Chirality,2000,12:23712Jiang,Y.S.;Yang,W.S.Electronic process in chemistry.Beijing:Science Press,2004[姜月顺,杨文胜.化学中的电子过程.北京:科学出版社,2004]13Srinivasan,N.;Carol,L.;Haney,A.J.Porphyrins Phthalocyanines,1999,3:283图5MgTPP 光照不同时间的荧光发射光谱Fig.5Emission spectra of MgTPP at variousillumination times in CH 2Cl 2姿ex =550nm146。
四苯基卟啉铁的制备方法(含各种卟啉的定制产品)
四苯基卟啉铁的制备⽅法(含各种卟啉的定制产品)卟啉有良好的稳定性,更重要的是吸收光谱在可见光范围内,具有独特的光学功能性质。
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。
四苯基卟啉铁是⼀种化学物质,分⼦式:C44H28ClFeN4。
中⽂名: 四苯基卟啉铁别名:四苯基卟啉氯化铁CAS号:16456-81-8结构式:制备⽅法及步骤:(1)取代四苯基单铁卟啉的合成:在⾦属化反应器中加⼊有机溶剂,再按原料取代四苯基卟吩和铁盐的摩尔⽐为1:1~3投⼊原料;在通⼊1atm空⽓条件下加热回流0.2-0.5⼩时;(2)取代四苯基单铁卟啉的⼆聚化:在原⾦属化反应器中加⼊125-250摩尔NaOH固体,继续反应0.5-2⼩时,停⽌加热;(3)结晶和提纯:将混合物转⼊结晶分离器进⾏冷却结晶,抽滤得固体四苯基双铁卟啉,分别⽤60~70℃热⽔和⼯业⼄醇洗涤,⾃然⼲燥得到纯取代四苯基双铁卟啉;(4)溶剂回收:滤液泵⼊精馏回收塔,经精馏得到的有机溶剂除⽔处理后泵⼊⾦属化反应器循环使⽤;(5)精馏回收塔底部剩余废液趁热泵⼊密封的废料池;所述取代四苯基双铁卟啉具有以下化学结构式:式中苯环上取代基R1,R2,R3是氢、羟基、卤素、氨基或硝基;所述有机溶剂为DMF、⼄酸、丙酸、苯、甲苯、⼆甲苯中的⼀种或者是DMF与其它⼏种之⼀配成的混合溶剂;所述除⽔处理是离⼦交树脂脱⽔。
可以提供以下系列的产品:1.可⽤于MOF,COF材料的卟啉产品,例如四苯醛基卟啉,四苯羧基卟啉2.不同中⼼⾦属及不同苯环取代基的卟啉产品的定制3.不同中⼼及不同取代基酞菁产品的定制4.各类BODIPY荧光染料5.MOF或COF砌块的定制产品:卟啉—氧化⽯墨烯纳⽶杂化光限幅功能材料⾦属卟啉功能化的⽯墨烯量⼦点锌卟啉功能化⽯墨烯量⼦点(GQDs/ZnPor)⾦属卟啉功能化聚合物卟啉功能化纳⽶纤维卟啉功能膜锌卟啉功能化薄膜材料卟啉功能化g-C3N4纳⽶复合材料卟啉功能化双亲性嵌段聚氨基酸钴卟啉功能化电纺纤维膜卟啉功能化的量⼦点卟啉功能化纳⽶硫化铜卟啉功能化碳纳⽶管卟啉功能化聚N-异丙基丙烯酰胺聚合物铁卟啉功能化⽯墨烯晶体管锌卟啉功能化苯⼄烯-4-⼄烯基吡啶共聚物卟啉功能化的磁性铁氧化物卟啉功能化碳纳⽶管-离⼦液体复合物卟啉功能化纳⽶硫化锌卟啉功能化纳⽶硫化铜卟啉功能化腈纶纤维卟啉功能化四氧化三钴纳⽶粒⼦锰卟啉功能化多元离⼦液体卟啉功能化双亲性嵌段聚氨基酸卟啉功能化的⾦纳⽶粒⼦卟啉功能化的⼆氧化硅纳⽶粒⼦锰卟啉功能化多元离⼦液体锰卟啉功能化⽯墨烯卟啉功能化的MOF多孔碳。
四羧基四苯基卟啉的合成及光电性能的研究
题目:四羧基四苯基卟啉的合成及光电性能的研究目录中文摘要 (1)Abstract (2)第一章:综述 (3)一、概述 (3)1.1卟啉化合物的简介 (3)1.2卟啉化合物的性质 (3)1.2.1物理性质 (4)1.2.2化学性质 (4)1.2.3光谱性质 (5)1.3卟啉化合物的合成方法 (5)1.3.1 Rothemund法 (5)1.3.2Adler-Longo法(单吡咯四聚合) (5)1.3.3 Lindsey法(双吡咯缩合) (6)1.3.4 Macdonald法([2+2]法) (7)1.3.5微波激励法 (8)二、实验部分 (8)2.1实验仪器 (9)2.2实验药品 (9)2.3材料的制备 (9)2.3.1 5,10,15,20-四(4-羧酸甲酯基苯基)卟啉(TCPP-OMe) 的合成 (9)2.3.2 5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉(TCPP)的合成 (9)2.4图谱分析及表征 (10)2.4.1 5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉(TCPP)的紫外可见光谱(UV-vis)表征 (10)2.4.2 5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉(TCPP)的核磁共振氢谱(1H NMR)表征 (11)2.4.3 5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉(TCPP)的红外光谱(FT-IR)表征 (12)2.4.4 5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉(TCPP)在瞬态光电流的测试 (12)三、实验结果与讨论 (13)四、总结于展望 (14)参考文献 (15)致谢 (18)中文摘要卟啉porphyrin(s)是一类由四个吡咯类亚基的α-碳原子通过次甲基桥(=CH-)互联而产生的大分子杂环化合物。
其母体化合物为卟吩(porphin,C20H14N4),有取代基的卟吩即称为卟啉。
卟啉环是由26个π电子组成的,是一个高度的共轭的体制,卟啉及其金属配合物是具有独特的结构和性质的化合物,在分析化学、功能材料、生物模拟以及光电转换等领域都有着普遍的运用。
四苯基卟啉衍生物的合成、表征及光物理和电化学性质
四苯基卟啉衍生物的合成、表征及光物理和电化学性质陈连清;渠星宇;李群丽;施超【期刊名称】《中南民族大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2009(025)002【摘要】为寻求更高效的发光材料,通过改进的Alder法合成了四苯基卟啉、含吸电子基团的四(对硝基苯基)卟啉和含推电子基团的四(对甲氧基苯基)卟啉,对这些化合物进行了红外、质谱、元素分析等表征,并测试了其紫外、荧光与电化学性质,探讨了取代基对卟啉化合物光物理性能及电化学性质的影响.【总页数】5页(P18-22)【作者】陈连清;渠星宇;李群丽;施超【作者单位】中南民族大学,化学与材料科学学院催化材料科学湖北省暨国家民委-教育部共建重点实验室,武汉,430074;中南民族大学,化学与材料科学学院催化材料科学湖北省暨国家民委-教育部共建重点实验室,武汉,430074;中南民族大学,化学与材料科学学院催化材料科学湖北省暨国家民委-教育部共建重点实验室,武汉,430074;中南民族大学,化学与材料科学学院催化材料科学湖北省暨国家民委-教育部共建重点实验室,武汉,430074【正文语种】中文【中图分类】TB383【相关文献】1.一系列功能性四苯基卟啉衍生物的合成及表征 [J], 宋斌;王亮;杨家祥2.邻菲啰啉衍生物及其铕配合物的合成、表征及光物理性能 [J], 陈连清;雷小萍;陈贵娣;钟柔潮;兰少华;梁潇;陆俭洁3.苯基卟啉衍生物及其锌、锰配合物的合成、光物理性能及电化学性质 [J], 陈连清;徐华诚;程国森;曹蒂薇4.新型2-取代8-羟基喹啉衍生物金属铝配合物的合成、表征及光物理研究 [J], 张成路;曲瑞峰;高丽娜;徐德青;赵宝成;朱长安;王雪5.两个新的二茂铁基席夫碱衍生物的合成、表征及电化学性质 [J], 王非;徐琰;冶保献因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
四苯骈卟啉及其金属配合物的合成
下, 同时导人干燥 的 H 1 , C 气 反应 1 小时 , 将反应
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化 学 研 究 与 应 用
第1 4卷
液慢 慢倾人 30 碎 冰中 , N O 中和至微 碱 0g 用 aH 性 , 用 s 4 至 p 再 0调 H=5 加 水 至 总 体积 为 , 60 l 0m 左右 , 热后过 滤, 加 用热水 , 酮依 次洗 涤 丙 沉淀 , 干燥 后 , 用 无水 乙醇 抽 提 至无 色 , 先 再用 吡 啶抽提 7 小时 。 固体依次用乙醇、 2 剩余 丙酮 、 乙醚 洗涤 , 0 1 ℃真空干燥, 2 得 T P . g产率 7%。 B 06 , 4 1
将干燥 的 3g0 15 o) 苯二 甲酰 亚胺 钾 6( .9m 1邻 ( 按文 献 合成 )2g 0 1t 1Z ( c2 O,1 ,7( .2 o)2 A )2 o l 2g (.0 o) 二 酸 , 细混 匀 , 快 装 人 干 燥 的 O 2m 1丙 研 尽 50 l 口瓶 中( 口瓶 上 装 有空 气 冷凝 管 , 0m 三 三 温度 计和 导气管 )然 后用 真空 泵 反 复 抽气 和 充 人 A2 , I
四苯 骈 卟啉及 其 金属 配 合 物 的合成
王 林 李树伟" , , 宋仲容。
(. 1 重庆渝西学 院化学系 , 四川 永川 426 ;. lI 0 1 2 IJ师大化学系, 8  ̄I 四川 成都 606 ) 106
关键词 : 四苯骈 卟啉 ; 金属配合 物 ; 合成
中圈分类号 : 6639 0 2 .2 文献 标识码 : A
14 o B . CT P的合 成 50 g09n a)HT P2 5 (18 t 1C 0r ( .8mo 2B , .g 1.r o) o a 1 e o (c O,5m 吡 啶 , A )2 20 l 回流 7 时 , 热过 滤 , 2小 趁 滤液 下需浓 缩 在 中性 q 上柱 层 析 , 集第 一 收
四苯基卟啉类化合物荧光光谱的性质
四苯基卟啉类化合物荧光光谱的性质四苯基卟啉类化合物,简称四苯基卟啉,是一类分子结构相似、性质类似的具有尖峰荧光特性的有机分子。
它们常用于各种生物、药物、农用、军事等领域中,在荧光检测、生物标记等方面发挥着重要作用。
因其对光的敏感性强,被广泛用于生物和化学领域的研究。
荧光光谱的性质是指把可见光投射到物体上,被物体吸收并能激发物体自发发出的光,和能量频率相关的特性。
因此,荧光光谱的性质有助于我们更加深入地研究四苯基卟啉类化合物,进而为进一步的研究和应用提供必要的基础。
关于四苯基卟啉的荧光光谱性质,现有文献报道有关参数的研究,如荧光常数、长度、荧光强度和半衰期等。
首先,四苯基卟啉类化合物的荧光常数是指物质在其光谱范围内吸收一单位光功率,并能发射出一定量的荧光。
其次,荧光强度是指探测发射光的强度与激发光强度之比,表示发射光能量和激发光能量之比,一般情况下,荧光强度越大,表明物体自发荧光的能量越强。
最后,半衰期是指一定条件下,物体荧光衰减一半的时间,四苯基卟啉类化合物的半衰期一般比较短,经常达到几微秒级别以内。
除了量化参数外,还有一些非量化特性针对四苯基卟啉类化合物的荧光光谱性质可以进行研究。
例如,四苯基卟啉的峰值位置和宽度,指的是当激发荧光时,荧光强度随波长的变化的最大值的位置和激发光线发射的荧光的宽度,如此可以分析和预测四苯基卟啉的峰值位置和宽度的变化规律。
另外,四苯基卟啉的荧光谱的振幅比也可以用来分析其荧光特性,这个特性表示发射光能量和吸收光能量之比,一般情况下,如果振幅比越大,说明发射光能量越大,荧光性能越好。
此外,四苯基卟啉在低频区的宽度也是需要注意的,它是指发射光的频率在一定范围内的变化宽度,这一参数可以用来表征四苯基卟啉的荧光性能,一般情况下,低频区越宽,说明物体发射光能量的分布越广,荧光性能越优越好。
总之,四苯基卟啉类化合物的荧光光谱性质是各类应用中十分重要的参数,现有文献报道研究了四苯基卟啉的量化参数,如荧光常数、长度、荧光强度和半衰期等,同时也有一些非量化参数如峰值位置和宽度、振幅比和低频区宽度等,都可以帮助我们更好地了解四苯基卟啉类化合物的荧光光谱性质,为后续其他领域的相关研究和应用打下坚实的基础工作。
一种检测四羧基苯基卟啉的方法
一种检测四羧基苯基卟啉的方法我折腾了好久检测四羧基苯基卟啉的方法,总算找到点门道。
说实话啊,一开始我真是瞎摸索。
我最开始就直接用一些常规的化学检测方法,想着这东西应该能和普通卟啉类物质一样检测呢,结果大败而归。
我首先尝试的是光谱分析法。
我当时就想啊,这种有特殊结构的东西在光谱下应该有很明显的特征峰之类的。
我就把样品准备好,就像做菜似的,按照标准的步骤弄好放到仪器里。
可是呢,图谱出来后乱得像一团麻,各种杂峰混在一起。
后来我才明白,原来是我的样品提纯没做好啊。
因为这四羧基苯基卟啉的合成过程中有不少杂质,我之前太草率了,没重视提纯这一步。
就好比你要数一堆混在沙子里的珍珠,沙子太多可就不好数了。
从这儿我就知道了,样品的预处理太重要了。
我调整了检测流程。
这次在光谱分析之前,我先对样品进行了多次的提纯操作。
就好像把珍珠从沙子里仔细挑出来一样。
我用了一些有机溶剂,不停地分离它和杂质。
经过这个过程后再去做光谱分析,图谱就清晰多了。
但我还是不敢确定这结果就一定准确。
后来我又想啊,也许可以从它的化学反应特性入手。
我知道四羧基苯基卟啉里有羧基,那羧基能和碱发生反应啊。
于是我就把样品和一些已知的碱液混合,看反应的现象。
这时候我就特别小心观察,一有变化就记录下来。
不过我又发现一个问题,有时候反应现象并不是很特异,容易和其他有羧基的物质混肴。
我又试了和金属离子配位的反应,因为卟啉结构很容易和金属离子形成配合物。
把特定的金属离子溶液和样品混合,要是形成特定颜色的物质或者有沉淀,就有可能是检测到四羧基苯基卟啉了。
不过这里面也有问题,很多干扰因素呢。
比如说环境中的一些氧啊或者别的离子也可能影响这个配位反应。
所以到目前为止呢,我觉得要检测四羧基苯基卟啉啊,最靠谱的还是先把样品提纯好,这是第一步。
然后可以综合几种方法来分析,光谱啊,化学反应这些。
多种方法互相验证,虽然麻烦,但能提高检测的准确性。
也有可能还有更好的方法我不知道,我还在继续摸索呢。
紫外——可见光谱法在卟啉类化合物结构分析中的应用
紫外-可见光谱法在卟啉类化合物结构表征中的应用摘要:简述了紫外-可见光谱分析的基本原理,及其在有机化化学中的应用;结合卟啉、金属卟啉的吸收特点,对紫外-可见光谱在其结构表征中的应用作了归纳性的总结。
关键词:紫外-可见光谱法;应用;卟啉;金属卟啉;结构表征1 紫外-可见吸收光谱分析基本原理紫外光谱(UV)是指波长在200~400nm;可见光谱则是波长在400~800nm的电磁波吸收光谱。
相应于上述波长的能量范围约在670~314kJ/mol和314~155kJ/mol。
因此,它们是属于π电子(成键的或孤对的电子)跃迁。
所以,不是所有的有机化合物,都能给出它们的吸收光谱,而主要是对具有共轭双键结构的化合物和芳香族化合物才能给出光谱。
如果用紫外和可见光照射含有共轭的不饱和化合物溶液,可以看到一部分光线被吸收了,吸收光线的多少,取决于入射光的波长和化合物的结构。
如果以波长为横坐标,以紫外、可见光线的吸收强度(有时也称消光系数或摩尔吸收度)为纵坐标作图,就得到紫外或可见光谱图。
同一种物质对不同波长的光吸收不同;不同浓度的同一种物质,其吸收曲线形状相似、λmax不变,只是吸光度大小不同;而对于不同物质,它们的吸收曲线形状和λmax均不同。
当外层电子吸收紫外或可见辐射后,就从基态向激发态(反键轨道)跃迁。
主要有四种跃迁形式,如图1。
所需能量ΔΕ大小顺序为:n→π*< π→π*< n→σ*< σ→σ*。
吸收带是指吸收峰在光谱中的波带位置,根据电子及分子轨道理论,有机化合物紫外-可见光区的吸收带有四种类型:R吸收带——由化合物中的n→π*跃迁产生的吸收带。
其强度小,ε<100;λmax位于较长波长处,>270nm;K吸收带——由共轭体系中π→π*跃迁产生的吸收带。
其强度大,ε>104;λmax比R带的短,一般>200nm;B 吸收带——由苯环本身振动及闭合环状共轭双键π→π*跃迁产生的吸收带。
四苯基卟吩及取代四苯基卟啉—铁配合物的紫外可见光谱研究
四苯基卟吩及取代四苯基卟啉—铁配合物的紫外可见光谱研究朱志昂;张智慧【期刊名称】《光谱学与光谱分析》【年(卷),期】1990(10)1【摘要】测量了四苯基卟啉(TPP)、四苯基卟啉铁(FeTPPCl)、对甲基取代四苯基卟啉铁(FeT(p-CH_3)PPCl)、对苯取代四苯基卟啉铁(FeT(p-Cl)PPCl)在苯、甲苯、苯氯、溴苯、四氯化碳、二氯甲烷、乙酸乙酯、1,2-二氯乙烷等溶剂中的紫外可见吸收光谱,并用微机联机处理求得了各收带的振子强度f值。
研究了取代基效应及溶剂效应。
结果表明,电荷转移(CT)带波长顺序为_(FeT(p-CH_2)PPCl)>λ_(FeTPPCl)>λ_(FeT(p-Cl)PPCl);随溶剂极性增加,TPP吸收带发生蓝移,FeTPPCl和FeT(P-Cl)PPCl的Soret带发生蓝移,而α,β,CT带发生红移;v~f(n^2)[或fε)]、ε~f(n^2)[或f(ε)]、f~f(n^2)[或f(ε)]、ε_B/ε_α~v_β之间均存在线性关系。
【总页数】7页(P15-20,23)【作者】朱志昂;张智慧【作者单位】不详;不详【正文语种】中文【中图分类】O657.32【相关文献】1.三种取代四苯基卟啉化合物的紫外-可见光谱研究 [J], 陈年友;赵胜芳;柯艳玲2.间位取代四苯基卟啉锌(Ⅱ)的紫外可见光谱及生成反应热力学研究 [J], 陈正华;阮文娟3.间位取代四苯基卟啉铁(Ⅲ)的紫外可见光谱及其与二乙胺轴配反应... [J], 朱志昂;黄小群4.对位取代四苯基卟啉及其铁(Ⅲ)配合物的HNMR研究 [J], 夏新;朱志昂5.对位取代四苯基卟啉及其铁(III)螯合物的紫外可见光谱的研究 [J], 张智慧;江冬青因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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四苯基卟啉及其金属配合物的制备及光谱测定
一、实验目的
1. 掌握meso-四苯基卟啉及其金属配合物的合成方法
2、掌握用薄层层析方法跟踪反应进程的原理和方法
3. 掌握柱层析法分离提纯产物的原理和方法
4、理解配位前后UV-Vis、IR光谱变化的机理
二、实验原理
1.卟啉的结构
卟吩(Porphine)是由4个吡咯分子经4个次甲基桥联起来的共轭大环分子。
环中碳、氮原子都是sp2杂化,剩余的一个p轨道被单电子或孤对电子占用,形成了24中心26电子的大π键,具有稳定4n+2π电子共轭体系,具有芳香性。
卟啉(porphyrins),是卟吩的外环带有取代基的同系物和衍生物。
卟啉化合物的命名主要有两种即fischer命名和IUPAC命名法,IUPAC命名法将卟吩环与甲叉相连的吡咯环上的碳开始依次编号,fischer命名法是将卟吩的四个甲叉用α,β,γ,δ表示。
卟吩核的α,β,γ,δ位由于不同的取代基取代后就成为中位取代卟啉,它是一类与血卟啉相似的化合物。
如四苯基卟啉,结构式如图1:
卟啉环中心的氢原子电离后,形成的空腔可以与金属离子配位形成金属卟啉配合物。
周期表中几乎所有金属元素都可以和卟啉类大环配位,金属卟啉也广泛存在于自然界。
例如动物体内的血红素是含铁卟啉化合物,血蓝素是铜卟啉化合物,植物体内的叶绿素是含镁的卟啉化合物,维生素B12是含钴的卟啉化合物。
卟啉化合物由于其母体卟吩具有刚性为主兼有柔性的大环共轭结构,因而具稳定性好,光谱响应宽,对金属离子络合能力强的特性。
卟啉化合物巨大的应用前景激起了化学家和生物学家对卟啉化学极大的兴趣和研究热情。
人们相信卟啉化合物在医学、仿生学、材料化学、药物化学、电化学、光物理与化学、分析化学、功能分子的设计、合成及应用研究等各个领域都有很大应用前景。
2、中位取代卟啉的一般光谱特征
红外光谱
(1)卟啉化合物的的红外光谱特征峰为在1590-1300 cm-1C=N伸缩振动峰,在1000 cm-1左右的卟啉骨架振动峰,在3550-3300 cm-1的N-H伸缩振动峰和在970-960 cm-1的N-H面内变形峰。
(2)中位取代四苯基卟啉及其衍生物的共同特征吸收,除了上面的特征吸收外,还有芳香烃的苯环骨架伸缩振动吸收和不同取代位置芳环的面内变形振动吸收。
由卟啉单体生成金属配合物时,其特征吸收峰中N-H伸缩振动峰和N-H面内变形峰消失,并且卟啉骨架振动峰加强,这是由于金属离子参加卟啉环内氮原子的配位,使金属离子的轨道与卟啉环有一定的共轭,使吸收向低波数移动。
这也可以作为卟啉金属配合物生成的一个佐证。
紫外光谱
自由卟啉
自由卟啉在400 nm左右有一个很强的Soret带,归属卟啉环π轨道π~π*跃迁吸收。
在500-700 nm有四个较弱的吸收带,通常称为Q带。
金属卟啉配合物
金属配合物与自由卟啉的特征基本相同,但金属卟啉配合物在500-700nm之间只有1-2个吸收带。
这是因为金属离子插入卟啉环以后,卟吩环的对称性增大,从D2h对称变为D4h,π轨道能级发生简并,能级减少,故其可见区的吸收峰减少。
3.制备流程
4.相关物质物理性质
表1. 相关反应物的物理性质
反应物化学式分子量沸点(℃) 密度(g·cm-3)备注
苯甲醛C6H5CHO 106.12 179 1.04
丙酸C2H5COOH 74 141.1 0.99
乙酸CH3COOH 60.05 117.9 1.050
吡咯C4H5N 67.09 129~131 0.967
氯仿CHCl3119.38 61.3 1.50 易制毒-2
甲醇CH3OH 32.04 64.7℃0.7918
醋酸锌Zn(CH3COO)·2H2219.50 ——
三、仪器与试剂
红外光谱仪(KBr压片);紫外-可见分光光度计;电子天平;循环水式真空泵;真空干燥箱;旋转蒸发仪;电动搅拌器;滴液漏斗;三颈烧瓶;球形冷凝管;布氏漏斗;抽滤瓶;层析柱;薄层层析硅胶G;毛细管
吡咯,苯甲醛,醋酸锌(Zn(Ac)2·2H2O),乙酸,丙酸,甲醇,N,N-二甲基甲酰胺(DMF),三氯甲烷,NaOH,石油醚,柱层析硅胶G(200-300目,使用前120 ℃活化1h),试剂均为分析纯,吡咯使用前重蒸。
四、实验步骤
1、5,10,15,20-四苯基卟啉(TPP)的制备
在100 ml三颈烧瓶中加入1.52 g (0.01 mol)苯甲醛,20 ml丙酸,在滴液漏斗中加入2 ml乙酸稀释的0.7 ml (0.01 mol)的吡咯。
安装带电动搅拌装置和滴液漏斗的回流装置,开动搅拌器,加热至体系沸腾。
在继续搅拌下慢慢滴入吡咯,大约3分钟左右滴完。
继续加热反应约1小时(体系中的颜色由棕色变为墨绿色)。
停止加热,搅拌冷却到室温。
加入15 ml甲醇,冰箱放置一夜。
抽滤,真空干燥。
得紫色固体。
以硅胶为吸附剂,以CHCl3作为淋洗剂,柱层析分离,收集紫色第一带。
将淋洗液旋转蒸干,甲醇/氯仿重结晶,真空干燥。
(为了提高产率,减少产物溶解损失,可将反应液减压蒸馏,蒸出1/2~2/3体积的丙酸,再加甲醇)
2、金属配合物的制备
5,10,15,20-四苯基卟啉Zn配合物(Zn-TPP)的制备
1)制备薄层板备用
2) 50 mL三颈烧瓶,分别安装搅拌器、回流管,加入15 mL CHCl3, 8mL甲醇,24.6 mg (0.04 mmol) 四苯基卟啉,搅拌下加热溶解,至沸腾,加入89.5 mg (0.418 mmol) Zn(Ac)2·2H2O,加热回流反应,TLC(点板)监测反应进程,至原料点消失为止。
旋转蒸出溶剂,得到紫色固体。
加入100 mL冷水中,以洗涤去除过量的醋酸盐,抽滤,水洗,真空干燥,得紫色固体。
称重,计算产物收率。
3、产物光谱测定
1) 红外光谱检测(KBr压片)
2) 紫外-可见光谱:将产物用氯仿配成浓度为~5×10-6 mol·L-1的溶液,进行紫外-可见光谱扫描,并将所得数据转换成图谱。
3) 图谱归属与分析
表1 化合物在氯仿溶剂中测得的UV-Vis吸收数据(5×10-6 mol·L-1)Table 1 UV-Vis spectral data of compounds in CHCl3 solvents(5×10-6 mol·L-1)
Comp. Soret带
/nm
Q带/ nm
ⅣⅢⅡⅠ
A
B
表2化合物的红外光谱的主要特征吸收/cm-1
参考文献:
[1]刘波. 发光材料四苯基卟啉及其金属配合物的合成及性能[D].西北工业大学, 2007.
[2]阮文娟, 朱志昂, 卜显和, 张智慧, 邵迎, 陈荣悌. 四苯基卟啉锌[ZnTPP(H2O)]的晶体结构及性质研究[J]. 结构化学. 1998 (03)
[3]张红芬, 潘景浩. 卟啉及金属卟啉的应用[J]. 化学教育. 2005 (04)。