酞菁铜的的合成及其电子光谱的测定

实验原理
• 金属酞菁的合成一般方法 ➢ 通过金属模板反应来合成 ✓ 通过简单配体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； ➢ 与配合物的经典合成方法类似，即先采用有 机合成的方法制得并分离出自由的大环配体， 然后再与金属离子配位，合成得到金属大环 配合物。 ➢ 模板反应是主要的合成方法。
CN
M+4
CONH2 → MPc + H2O
实验装置
实验步骤
酞菁铜粗产品的制备
5g邻苯二甲酸 1g氯化亚铜 7g尿素 0.1g钼酸铵
研细混匀 加热达到190 oC
保持恒温20分钟,慢慢冷至室温
有固体析出,用玻棒捣碎
转移至研 钵中研细
加入4mol/L盐酸50mL于烧瓶内
混合煮沸 趁热抽滤
弃滤液 得沉淀
实验原理 金属酞菁的合成一般方法
(1)中心金属的置换
MXn + LiPc → MPc + 2LiX (2)以邻苯二甲腈为原料
CN
MXn + 4
CN → MPc
(3)以邻苯二甲酸(酐)、尿素为原料
O
C
MXn (或M)+ 4
O Cቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
+ CO(NH2)2 →
O
MPc + H2O + CO2 (4)以2-氰基苯甲酰胺为原料
酞菁铜的的合成 及其电子光谱的测定
实验目的
1 通过合成酞菁铜，了解大环配合物的一般 合成方法，及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。
实验原理
➢自由酞菁(H2Pc)的分子结构如图1所示。它 是四氮大环配体的重要种类，具有高度共轭 π体系。
➢酞菁能与金属离子形成酞菁配合物(MPc)， 其分子结构如图2所示。
/nm
吸光度
波长 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590
/nm
吸光度
波长 600 610 620 630 640 650 660 670 680 690
/nm
吸光度
波长 700 710 720 730 740 750 760 770 780 790
/nm
吸光度
NNN
NH HN
N
N
N
图1 自由酞菁分子结构图
NNN
NM N
N
N
N
图2 金属酞菁分子结构图
实验原理
➢金属酞菁是近年来广泛研究的经典金属大 环配合物中的一类，基本结构和天然金属 卟啉相似。
➢金属酞菁具有良好的热稳定性和化学稳定 性。
➢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。
煮沸、搅拌 50mL 10%氢氧化钠
抽滤
于100 oC烘干 称重并计算产率
抽滤 用无水乙醇洗涤沉淀
2次
得固体
实验步骤
可见光谱的测定
取极少量的酞菁铜细粉末，溶于20 mL浓 硫酸中，此时，溶液呈浅黄绿色。该溶液在 440nm时的吸光度必须在0.7~1.0范围内，才 能在整个波长范围内得到较好的谱图。若大于 1.0则用浓硫酸稀释，若小于0.7则加入少许酞 菁铜，直到所配溶液浓度合适。然后，以浓硫 酸为参比液，用分光光度计测定400~750nm 内的光谱图，求出最大吸收峰(440nm、 698nm有强吸收峰)。
实验步骤
数据处理
1. 产率计算 理论产量：_________ g 实际产量：_________ g 产 率：_________ %
实验步骤
2. 可见光谱
数据处理
表1 酞菁铜的可见光谱数据
(附用坐标纸描绘的光谱图)
波长 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490
思考题
1 在合成酞菁铜过程中应注意哪些问题？ 2 查阅有关文献，根据酞菁铜的性质，设
计酞菁铜的提纯方法。
参考文献
[1] 广西师范大学等五校合编，中级无机化学 实验，广西师范大学出版社，1992年7月.
[2] 王尊本主编，综合化学实验，科学出版社， 2003年8月.