基于卟啉衍生物金屬化合物的制備及其性能研究
發(fā)布時間:2021-03-03 07:29
卟啉、卟啉衍生物及其金屬化合物具有獨(dú)特的光電性能是一類具有高性能的光敏劑,能夠高效的吸收可見光,并且轉(zhuǎn)換能量產(chǎn)生活性氧作用于底物,已被開發(fā)作為光催化劑,用于光催化降解污染物,尤其是降解水中難以被自然降解的有機(jī)污染物。但是,大多數(shù)卟啉及其金屬化合物是疏水的,且容易自聚集,導(dǎo)致光催化效率降低;水溶性卟啉又有不能回收再利用、二次污染等問題。利用金屬卟啉易于修飾的特性將其與功能高分子結(jié)合是解決上述問題的有效策略,特別是與水溶性的環(huán)境響應(yīng)型功能高分子結(jié)合。本論文首先合成了四(對羥基苯基)鋅卟啉(ZnTHPP),再通過與2-溴異丁酰溴可控的酯化反應(yīng),合成了四種不同官能度的鋅卟啉引發(fā)劑ZnTHPP-nBr(n=1~4)。最后,采用原子自由基轉(zhuǎn)移聚合(ATRP)分別以這四種卟啉為引發(fā)劑聚合N-異丙基丙烯酰胺單體(NIPAM),制備了四種以鋅卟啉為“核”的“多臂”星形聚(N-異丙基丙烯酰胺)ZnTHPP-(PNIPAM-Br)n(n=1~4)。四種聚合物都具有良好的水溶性和溫敏性,在水溶液中的LCST在29.5℃~31.5℃之間。以羅丹明B(RhB)水溶液為底物測試光催化性能,發(fā)現(xiàn)...
【文章來源】:長春理工大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【圖文】:
卟吩、二氫卟吩和四氫卟吩的結(jié)構(gòu)
第一章緒論3圖1.2Adler-Longo法合成TPP線路圖模塊法一般有[2+2]和[3+1]兩種,[2+2]法(圖1.3)又稱MacDonald法[18],最早由MacDonald等人報道,他們在酸催化的條件下,將摩爾比1:1的二吡咯甲烷(DPM)和α,α′-二甲;量┘淄榭s合得到了TPP。此后,Smith[19]等人對此做出了進(jìn)一步得改進(jìn),他們從DPM單體出發(fā),提出了具有實際意義的卟啉合成策略:只要有一個DPM的結(jié)構(gòu)是對稱對,則兩DPM縮合的卟啉產(chǎn)物只有一種。[3+1]法[20]是在[2+2]法基礎(chǔ)上的改進(jìn),將三吡咯與吡咯進(jìn)行縮合合成卟啉化合物,早些年由于三吡咯的難以制備而被擱置,隨著三吡咯原料的產(chǎn)能增加,[3+1]的方法在合成一些特殊結(jié)構(gòu)且具有特定功能的卟啉類化合物展現(xiàn)出巨大的潛力,[3+1]法被重新運(yùn)用并發(fā)展。圖1.3[2+2]法合成卟啉線路圖卟啉官能團(tuán)修飾法則是利用卟啉易于修飾的特性對現(xiàn)有的卟啉進(jìn)行改性,改變其取代基得到各種結(jié)構(gòu)卟啉類衍生物,能夠極大的擴(kuò)充卟啉的多樣性。并且該法可操作性強(qiáng),對于卟啉的應(yīng)用有更加實際的意義。1.2.3卟啉、金屬卟啉及其衍生物的應(yīng)用卟啉由于其獨(dú)特化學(xué)結(jié)構(gòu),導(dǎo)致其既具有芳香性也具有半導(dǎo)體的特性,表現(xiàn)出獨(dú)特的光電性能。同時卟啉多取代基的結(jié)構(gòu)具有可修飾性,可以設(shè)計合成各種結(jié)構(gòu)的卟啉廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域,如光動力治療、傳感器、太陽能、催化氧化以及非線性光學(xué)等方面[4-13]。1.2.3.1卟啉在光動力治療(PDT)上的應(yīng)用
第一章緒論3圖1.2Adler-Longo法合成TPP線路圖模塊法一般有[2+2]和[3+1]兩種,[2+2]法(圖1.3)又稱MacDonald法[18],最早由MacDonald等人報道,他們在酸催化的條件下,將摩爾比1:1的二吡咯甲烷(DPM)和α,α′-二甲酰基二吡咯甲烷縮合得到了TPP。此后,Smith[19]等人對此做出了進(jìn)一步得改進(jìn),他們從DPM單體出發(fā),提出了具有實際意義的卟啉合成策略:只要有一個DPM的結(jié)構(gòu)是對稱對,則兩DPM縮合的卟啉產(chǎn)物只有一種。[3+1]法[20]是在[2+2]法基礎(chǔ)上的改進(jìn),將三吡咯與吡咯進(jìn)行縮合合成卟啉化合物,早些年由于三吡咯的難以制備而被擱置,隨著三吡咯原料的產(chǎn)能增加,[3+1]的方法在合成一些特殊結(jié)構(gòu)且具有特定功能的卟啉類化合物展現(xiàn)出巨大的潛力,[3+1]法被重新運(yùn)用并發(fā)展。圖1.3[2+2]法合成卟啉線路圖卟啉官能團(tuán)修飾法則是利用卟啉易于修飾的特性對現(xiàn)有的卟啉進(jìn)行改性,改變其取代基得到各種結(jié)構(gòu)卟啉類衍生物,能夠極大的擴(kuò)充卟啉的多樣性。并且該法可操作性強(qiáng),對于卟啉的應(yīng)用有更加實際的意義。1.2.3卟啉、金屬卟啉及其衍生物的應(yīng)用卟啉由于其獨(dú)特化學(xué)結(jié)構(gòu),導(dǎo)致其既具有芳香性也具有半導(dǎo)體的特性,表現(xiàn)出獨(dú)特的光電性能。同時卟啉多取代基的結(jié)構(gòu)具有可修飾性,可以設(shè)計合成各種結(jié)構(gòu)的卟啉廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域,如光動力治療、傳感器、太陽能、催化氧化以及非線性光學(xué)等方面[4-13]。1.2.3.1卟啉在光動力治療(PDT)上的應(yīng)用
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Ag@AgBr/Ni薄膜光催化降解羅丹明B及其機(jī)理[J]. 李愛昌,趙娣,張?zhí)O蘋,孫瑩瑩. 硅酸鹽學(xué)報. 2017(01)
[2]卟啉為核的聚(ε-己內(nèi)酯)-嵌段-聚[甲基丙烯酸-2-(N-葡萄糖酰胺)乙酯]的合成及性能[J]. 黃雅菲,章玉華,湯冰. 精細(xì)化工. 2013(12)
[3]環(huán)境污染物的光催化降解:活性物種與反應(yīng)機(jī)理[J]. 許宜銘. 化學(xué)進(jìn)展. 2009(Z1)
[4]卟啉化合物的合成[J]. 王周鋒,鄧文禮. 化學(xué)進(jìn)展. 2007(04)
[5]可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合研究進(jìn)展[J]. 唐向陽,于九皋,王艷君. 高分子通報. 2004(03)
[6]金屬卟啉絡(luò)合體系引發(fā)的環(huán)狀化合物開環(huán)聚合[J]. 黃梅,胡耿源,封麟先. 高分子材料科學(xué)與工程. 1999(05)
本文編號:3060872
【文章來源】:長春理工大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【圖文】:
卟吩、二氫卟吩和四氫卟吩的結(jié)構(gòu)
第一章緒論3圖1.2Adler-Longo法合成TPP線路圖模塊法一般有[2+2]和[3+1]兩種,[2+2]法(圖1.3)又稱MacDonald法[18],最早由MacDonald等人報道,他們在酸催化的條件下,將摩爾比1:1的二吡咯甲烷(DPM)和α,α′-二甲;量┘淄榭s合得到了TPP。此后,Smith[19]等人對此做出了進(jìn)一步得改進(jìn),他們從DPM單體出發(fā),提出了具有實際意義的卟啉合成策略:只要有一個DPM的結(jié)構(gòu)是對稱對,則兩DPM縮合的卟啉產(chǎn)物只有一種。[3+1]法[20]是在[2+2]法基礎(chǔ)上的改進(jìn),將三吡咯與吡咯進(jìn)行縮合合成卟啉化合物,早些年由于三吡咯的難以制備而被擱置,隨著三吡咯原料的產(chǎn)能增加,[3+1]的方法在合成一些特殊結(jié)構(gòu)且具有特定功能的卟啉類化合物展現(xiàn)出巨大的潛力,[3+1]法被重新運(yùn)用并發(fā)展。圖1.3[2+2]法合成卟啉線路圖卟啉官能團(tuán)修飾法則是利用卟啉易于修飾的特性對現(xiàn)有的卟啉進(jìn)行改性,改變其取代基得到各種結(jié)構(gòu)卟啉類衍生物,能夠極大的擴(kuò)充卟啉的多樣性。并且該法可操作性強(qiáng),對于卟啉的應(yīng)用有更加實際的意義。1.2.3卟啉、金屬卟啉及其衍生物的應(yīng)用卟啉由于其獨(dú)特化學(xué)結(jié)構(gòu),導(dǎo)致其既具有芳香性也具有半導(dǎo)體的特性,表現(xiàn)出獨(dú)特的光電性能。同時卟啉多取代基的結(jié)構(gòu)具有可修飾性,可以設(shè)計合成各種結(jié)構(gòu)的卟啉廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域,如光動力治療、傳感器、太陽能、催化氧化以及非線性光學(xué)等方面[4-13]。1.2.3.1卟啉在光動力治療(PDT)上的應(yīng)用
第一章緒論3圖1.2Adler-Longo法合成TPP線路圖模塊法一般有[2+2]和[3+1]兩種,[2+2]法(圖1.3)又稱MacDonald法[18],最早由MacDonald等人報道,他們在酸催化的條件下,將摩爾比1:1的二吡咯甲烷(DPM)和α,α′-二甲酰基二吡咯甲烷縮合得到了TPP。此后,Smith[19]等人對此做出了進(jìn)一步得改進(jìn),他們從DPM單體出發(fā),提出了具有實際意義的卟啉合成策略:只要有一個DPM的結(jié)構(gòu)是對稱對,則兩DPM縮合的卟啉產(chǎn)物只有一種。[3+1]法[20]是在[2+2]法基礎(chǔ)上的改進(jìn),將三吡咯與吡咯進(jìn)行縮合合成卟啉化合物,早些年由于三吡咯的難以制備而被擱置,隨著三吡咯原料的產(chǎn)能增加,[3+1]的方法在合成一些特殊結(jié)構(gòu)且具有特定功能的卟啉類化合物展現(xiàn)出巨大的潛力,[3+1]法被重新運(yùn)用并發(fā)展。圖1.3[2+2]法合成卟啉線路圖卟啉官能團(tuán)修飾法則是利用卟啉易于修飾的特性對現(xiàn)有的卟啉進(jìn)行改性,改變其取代基得到各種結(jié)構(gòu)卟啉類衍生物,能夠極大的擴(kuò)充卟啉的多樣性。并且該法可操作性強(qiáng),對于卟啉的應(yīng)用有更加實際的意義。1.2.3卟啉、金屬卟啉及其衍生物的應(yīng)用卟啉由于其獨(dú)特化學(xué)結(jié)構(gòu),導(dǎo)致其既具有芳香性也具有半導(dǎo)體的特性,表現(xiàn)出獨(dú)特的光電性能。同時卟啉多取代基的結(jié)構(gòu)具有可修飾性,可以設(shè)計合成各種結(jié)構(gòu)的卟啉廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域,如光動力治療、傳感器、太陽能、催化氧化以及非線性光學(xué)等方面[4-13]。1.2.3.1卟啉在光動力治療(PDT)上的應(yīng)用
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Ag@AgBr/Ni薄膜光催化降解羅丹明B及其機(jī)理[J]. 李愛昌,趙娣,張?zhí)O蘋,孫瑩瑩. 硅酸鹽學(xué)報. 2017(01)
[2]卟啉為核的聚(ε-己內(nèi)酯)-嵌段-聚[甲基丙烯酸-2-(N-葡萄糖酰胺)乙酯]的合成及性能[J]. 黃雅菲,章玉華,湯冰. 精細(xì)化工. 2013(12)
[3]環(huán)境污染物的光催化降解:活性物種與反應(yīng)機(jī)理[J]. 許宜銘. 化學(xué)進(jìn)展. 2009(Z1)
[4]卟啉化合物的合成[J]. 王周鋒,鄧文禮. 化學(xué)進(jìn)展. 2007(04)
[5]可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合研究進(jìn)展[J]. 唐向陽,于九皋,王艷君. 高分子通報. 2004(03)
[6]金屬卟啉絡(luò)合體系引發(fā)的環(huán)狀化合物開環(huán)聚合[J]. 黃梅,胡耿源,封麟先. 高分子材料科學(xué)與工程. 1999(05)
本文編號:3060872
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