本文主要通過探究各種方法,以尋求有價(jià)值的合成功能性卟啉的新方法,再對(duì)合成的各取代卟啉進(jìn)行表征及應(yīng)用探究。文中分別合成了meso-四(4-氰基苯基)卟啉(H_2T(CN)PP)、meso-四(4-羧基苯基)卟啉(TCPP)、5-(4-甲�；交�)-10,15,20-苯基卟啉(FPTPP)、meso-四(4-氯苯基)卟啉(H_2T(Cl)PP)的Fe和Mn配合物、meso-四(4-二甲氨基苯基)卟啉(T(DMAP)P)的Fe和Mn配合物,進(jìn)而將合成的金屬卟啉配合物與石墨烯通過非共價(jià)鍵結(jié)合形成石墨烯-金屬卟啉復(fù)合材料。第一章主要概述了卟啉及其金屬卟啉化合物的簡(jiǎn)介、合成研究進(jìn)展方法、應(yīng)用及其石墨烯的結(jié)構(gòu),物理化學(xué)性質(zhì),合成方法及石墨烯卟啉復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域的進(jìn)展。第二章主要探究合成Meso-四(4-羧基苯基)卟啉的新方法及其表征。首先制備出Meso-四(對(duì)氰基苯基)卟啉(H_2T(CN)PP),然后進(jìn)一步水解合成羧基卟啉,通過傅里葉紅外光譜儀(IR)、熒光光譜儀(FL)、紫外-可見吸收光譜儀(UV-Vis)及核磁共振儀(~1HNMR)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)表征及光譜譜圖性質(zhì)討論,以確定氰基已經(jīng)全部水解完全。第三章探究不對(duì)稱單甲酰基卟啉的制備與表征。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)出由對(duì)稱性四苯基卟啉(TPP),經(jīng)過兩步轉(zhuǎn)化:先在卟啉分子周邊的苯基上引入氯甲基,生成5-(4-氯甲基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉(ClMPTPP)后進(jìn)一步反應(yīng)使氯甲基轉(zhuǎn)化成單甲酰基,得到非對(duì)稱的卟啉分子5-(4-甲�；交�)-10,15,20-苯基卟啉(FPTPP)。通過TPP、ClMPTPP、FPTPP三者的核磁氫譜、紫外-可見吸收光譜、傅里葉紅外光譜及熒光光譜圖的對(duì)比,證明目標(biāo)產(chǎn)物已合成。第四章主要講述金屬卟啉(MT(Cl)PP,M T(DMAP)P)及其石墨烯-金屬卟啉復(fù)合材料的制備并對(duì)金屬卟啉(MT(Cl)PP,M T(DMAP)P)的性質(zhì)進(jìn)行表征,最后通過紫外-可見光譜圖,傅里葉紅外光譜,X射線粉末衍射,熒光光譜表征對(duì)復(fù)合后的材料性質(zhì)討論分析可知:各取代基金屬卟啉(MT(Cl)PP,MT(DMAP)P)負(fù)載于石墨烯(GR)上并沒有對(duì)石墨烯的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行改變,而是通過較弱非共價(jià)性π-π疊加的方式作用在一起。
【學(xué)位單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TB332
【部分圖文】：

廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文法反應(yīng)實(shí)驗(yàn)過程易操作，反應(yīng)速度快時(shí)間短，產(chǎn)物也較易分離純化，適合大范圍推廣實(shí)施。1.2.4[2+2] 法和[3+1]法[2+2]法，由兩個(gè)二吡咯甲烷縮合而成卟啉，也稱為 Macdonald 法。此方法的合成路線見圖 1-3，具體操作為：利用在酸性催化的基礎(chǔ)下，吡咯環(huán) 位上帶有甲�；亩量┘淄楹� 位上沒有取代基的二吡咯甲烷（V:V=1:1）混合反應(yīng)合成四苯基卟啉。此類方法擁有區(qū)域選擇性高和相對(duì)靈活性較好等特點(diǎn)，相對(duì)于其他卟啉合成方法來說更適合用來合成對(duì)稱的卟啉，β 位和 meso 位取代的卟啉，但與此同時(shí)，吡咯也容易進(jìn)行自身發(fā)生質(zhì)子化生成難分離的雜質(zhì)聚合物。

圖 1-2 富勒烯、碳納米管以及石墨與石墨烯的關(guān)系圖Fig.1-2 The diagram offullerenes，carbon nanotubes and graphite with graphene1.5 石墨烯的物理和化學(xué)性質(zhì)自石墨烯問世以來，因其由 SP2雜化的碳原子組成穩(wěn)定的共軛六元環(huán)，所以其基本結(jié)構(gòu)單元類似于穩(wěn)定的苯環(huán)，其最佳厚度也不到 0.35nm[26]，相當(dāng)于一個(gè)個(gè)碳原子的厚度，是迄今為止發(fā)現(xiàn)最薄的材料，也是構(gòu)成其他碳材料的基本結(jié)構(gòu)單元。正因?yàn)橛腥绱朔�(wěn)定的結(jié)構(gòu)，石墨烯驚異的物理化學(xué)性質(zhì)，比如擁有良好熱導(dǎo)率，接近 3×103W·M-1·K-1，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于金剛石或碳納米管[28]。另外，它只吸收不到 2.25%的光，因而擁有良好的透光性能，且?guī)缀跏峭该鞯�。令人不可思議的是，石墨烯在25°C 時(shí)的電子遷移率已達(dá) 15000cm2/V.s,其強(qiáng)度高于迄今為止擁有最高電子遷移率的 InSb 的 2 倍[29]。石墨烯還具有優(yōu)異的導(dǎo)熱和力學(xué)性能[30]，堅(jiān)韌性韌性與延展性好。正因?yàn)槭┯腥绱硕鄡?yōu)異的物理性質(zhì)，石墨烯在能量?jī)?chǔ)存，

2T(CN)PP由圖 2-4 可知，7.13ppm 的一個(gè)尖峰是氘代氯仿的溶劑峰，-2.983ppm 附近的峰是吡咯上 N-H 鍵的氫（2H），8.731ppm 出現(xiàn)的峰是吡咯環(huán)上的 β-H 的特征
【參考文獻(xiàn)】

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2 周建偉;王儲(chǔ)備;禇亮亮;張明瑛;史磊;;TiO_2/石墨烯納米復(fù)合材料制備及其光催化性能研究[J];人工晶體學(xué)報(bào);2013年04期

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