鋅、鎵等金屬酞菁配合物的合成、熒光性質及其在分析測定中的應用研究.pdf

1、酞菁類化合物是一類有機功能顏料，它們具有很好的化學穩(wěn)定性、優(yōu)異的光、電性質，這類化合物在光導、光存儲、化學傳感器、光伏打電池、非線性光學、電致變色顯示等高新技術領域具有廣闊的應用前景，因而引起了研究者的極大興趣。但是由于無取代酞菁化合物的溶解性差，難成膜等弱點，使其研究和應用在很大程度上受到限制，因此設計合成具有不同功能的易溶性酞菁化合物以滿足多方面的應用要求已成為眾多科學工作者努力的目標。本論文合成了若干可溶性的金屬酞菁衍生物，研究它

2、們的光物理和光化學性質，并探索有關性質的實際應用。論文主要分為以下幾部分： 1.分別采用傳統(tǒng)加熱法和微波輻照法合成了一系列金屬酞菁配合物，包括鋅、鋁、鎵等金屬的無取代、硝基、氨基、磺酸基酞菁配合物。并對微波輻照法合成上述金屬酞菁的條件進行了研究，重點考察了輻照時間、原料配比、微波爐的輸出功率等對合成結果的影響。發(fā)現(xiàn)最佳合成條件為：原料比mol硝基苯酐:mol尿素:mol配體=1:5:O.21~0.23；鉬酸銨為催化劑；累計輻照6

3、30s。而不同金屬配位的酞菁所需微波爐的輸出功率不同：酞菁鋁，酞菁鎵需輸出功率為100％；酞菁鈷，酞菁鋅等則是需要70％的輸出功率。對兩合成方法所得產物分析表征表明，微波輻照法不僅可以獲得與傳統(tǒng)加熱法相同結構的酞菁配合物，而且該法具有產率高、反應時間短、操作簡單，產物的后處理容易等優(yōu)點。 2.研究了四磺酸基酞菁鋅(ZnTsPc)在溶液中的熒光性質，發(fā)現(xiàn)當ZnTsPc濃度不變時，位于690nm(λEX=390nm)處的發(fā)射峰強度與

4、pH以及表面活性劑的存在有關：pH=12.0、CTAB濃度為7.46×10-4mol·L-1時達最大值。討論了pH以及表面活性劑的存在對四磺酸基酞菁鋅存在形式的影響，指出四磺酸基酞菁鋅的解聚是使發(fā)射峰強度增大的主要原因。而加入甲毓咪唑(thiamazole)，可使熒光發(fā)生猝滅。探索了用間接熒光猝滅法測定甲巰咪唑(thiamazole)的最佳條件：pH=11.3 ，CCTAB=8×10-4 molL-1 ，CznTSpc=2×10-5 m

5、olL-1 。在最佳測定條件下，甲巰咪唑濃度C在2×10-7～1×10-6molL-1范圍內△F(F0-F)與C甲巰咪唑(單位：μmol/L)的關系為△F=61400C甲巰咪唑+50000。檢測限為0.16 μmol/L。利用該法測定樣品中甲巰咪唑(thiamazole)的含量，結果令人滿意。 3.研究了氨基酞菁鎵在不同的pH值時溶液中的聚集狀態(tài)及氨基酞菁與亞硝酸鈉的相互作用。發(fā)現(xiàn)在溶液中加入酸后，酞菁環(huán)上氨基發(fā)生質子化反應，使得酞菁環(huán)

6、的共軛體系變小，其紫外、熒光光譜發(fā)生明顯變化。而且氨基酞菁分子上的四個自由氨基在酸性條件下能與亞硝酸鈉發(fā)生重氮化反應，從而引起氨基酞菁的熒光，紫外光譜發(fā)生變化。探索了用間接熒光猝滅法測定亞硝酸鈉的最佳條件：}iCl的濃度為0.48mol/L，酞菁鎵的濃度C GaTApc=1.25×10-5mol/L。在最佳條件下，亞硝酸鈉的濃度C在5×10-7~4×10-6moL-1范圍內AF(=F0-F)與酞菁鎵的濃度CNaNO2的關系為：AF=17