發(fā)布時間：2017-11-12 16:05

  本文關(guān)鍵詞：特殊結(jié)構(gòu)卟啉、酞菁化合物的合成及STM研究

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【摘要】：卟啉、酞菁是具有18π電子的大環(huán)共軛體系,具有特殊的光電效應(yīng),合成具有特殊結(jié)構(gòu)的雙卟啉分子以及酞菁分子,對于研究它們作為特殊的功能性材料的性質(zhì)具有重要的意義。本論文主要合成了含有特殊結(jié)構(gòu)的單卟啉、雙卟啉、酞菁鋅分子,探究不同橋聯(lián)分子的長度對橋聯(lián)雙卟啉分子以及取代基不同的取代位置對偶氮酞菁分子的性質(zhì)和自組裝行為的影響。本文采用Alder法制備合成了5-羥基苯基-10,15,20-三苯基卟啉、5-羥基苯基-10,15,20-三辛氧基苯基卟啉,采用羥基卟啉與鹵素化合物反應(yīng)制備合成了1,4-丁二酰氧基、1,8-辛二酰氧基橋聯(lián)的5-羥基苯基-10,15,20-三苯基卟啉雙聚體。采用DBU液相催化法,以DBU為催化劑,以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)為溶劑,合成制備了α-四(4-偶氮苯氧基)酞菁鋅和β-四(4-偶氮苯氧基)酞菁鋅。采用紫外可見光譜,紅外光譜,MALDI-TOF質(zhì)譜等測試手段進(jìn)行了表征,結(jié)果表明所合成分離得到的物質(zhì)即為目標(biāo)產(chǎn)物。紫外光譜檢測結(jié)果顯示：當(dāng)單卟啉化合物中引入了三個推電子基團(tuán)——辛氧基之后,卟啉分子的π～π*軌道能級變小,導(dǎo)致吸收峰發(fā)生紅移現(xiàn)象。當(dāng)吸電子基團(tuán)酯基作為橋聯(lián)基團(tuán)替換單羥基卟啉分子的羥基基團(tuán)時,給電子基團(tuán)換成吸電子基團(tuán)致使分子的π～π*的軌道能級差變大,從而吸收峰藍(lán)移。而橋聯(lián)分子碳鏈的長度從4變?yōu)?以后,其紫外可見光譜數(shù)值并無變化,可見相同的橋聯(lián)基團(tuán),不同的碳鏈長度對紫外可見吸收光譜并無大的影響。因為給電子基團(tuán)偶氮苯氧基位β位時,其n(π)軌道與酞菁環(huán)的π軌道相互作用所產(chǎn)生的共軛效應(yīng)小于取代基位于a位時,所以相對于α-四(4-偶氮苯氧基)酞菁鋅,β-四(4-偶氮苯氧基)酞菁鋅的Q吸收帶發(fā)生了藍(lán)移。STM研究結(jié)果表明,當(dāng)卟啉化合物含有可以形成氫鍵的元素越多時,越容易自組裝成密排結(jié)構(gòu)；加入不同的模板分子對卟啉化合物的自組裝行為具有不同的影響作用。對于后續(xù)科研進(jìn)展的指導(dǎo)意義在于：合成具有大量的O、N、F元素的卟啉對于自組裝有重要意義：加入不同的模板分子觀察卟啉分子不同的自組裝行為。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O621.3

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本文編號：1176600