含二硫鍵金屬間卟啉衍生物的合成及其對(duì)氧氣的電催化還原研究.pdf

1、金屬卟啉類化合物廣泛存在于大自然中，具有較高的共軛結(jié)構(gòu)和化學(xué)穩(wěn)定性，在光電轉(zhuǎn)換、分析化學(xué)及電催化等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。由于間卟啉分子結(jié)構(gòu)更接近天然卟啉分子，比四苯基卟啉、原卟啉等穩(wěn)定性強(qiáng)，目前已經(jīng)成為卟啉仿生應(yīng)用研究的首選模型化合物。將以間卟啉為母體的金屬間卟啉衍生物應(yīng)用于對(duì)分子氧的電催化還原中，可以推動(dòng)金屬卟啉類化合物在電催化和電化學(xué)傳感器等方面的進(jìn)一步應(yīng)用研究，意義重大。本文以氯化血紅素為原料合成間卟啉，對(duì)其13，17-位進(jìn)行修飾

2、最終合成一系列含有二硫鍵的金屬間卟啉衍生物，將其通過自組裝膜的形式修飾在金電極表面應(yīng)用于對(duì)溶解氧的電催化還原研究中。本論文研究的主要內(nèi)容如下:
　　(1)以氯化血紅素為原料，通過兩種不同路徑合成間卟啉;然后經(jīng)過酰胺縮合和多種L-胱氨酸酯反應(yīng)引入二硫鍵（-S-S-）生成一系列胱氨酸酯基修飾的間卟啉衍生物;最后與金屬鈷鹽絡(luò)合生成相應(yīng)的鈷(Ⅱ)-胱氨酸酯基修飾間卟啉衍生物。為了對(duì)比說明以間卟啉為母體的卟啉衍生物電催化應(yīng)用效果更加接近于天

3、然卟啉分子，本文也合成了胱氨酸二甲酯次卟啉鈷(Ⅱ)。此外，對(duì)各實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行了優(yōu)化，并且通過核磁、紅外、質(zhì)譜、紫外等對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。
　　(2)采用自組裝膜法將(1)中所合成的金屬卟啉化合物通過S—Au共價(jià)鍵修飾在金電極表面，并通過XPS、電化學(xué)表征等方法對(duì)自組裝膜進(jìn)行了表征。結(jié)果表明目標(biāo)化合物都通過單分子膜自組裝的形式有序、穩(wěn)定地組裝在金電極表面;胱氨酸二甲酯間卟啉鈷(Ⅱ)的電催化活性高于胱氨酸二甲酯次卟啉鈷(Ⅱ)。