卟啉类化合物的研究进展与酰亚胺修饰卟啉的合成及其表征

摘要

卟啉是一类由4个吡咯环通过次甲基相连而形成的具有18个大π电子的共轭大环化合物，具有芳香性，能提供 π-π 跃迁和电荷转移，构成其具有光导性的基本条件[1]。其中心的氮原子与金属原子配位形成金属卟啉衍生物。卟啉化合物及金属配合物在可见光区有强烈的光谱响应，具有良好的光和热稳定性，并且具有许多独特的物理、化学性质。由于卟啉大环共轭体系及其金属配合物易于修饰：金属卟啉的中心金属可以改变、外环上可接不同的取代基、甚至可扩展环的大小。因此通过对基本的卟啉化合物上中位和β位进行一系列的化学修饰，可以制备得到在生物、医学及材料科学中具有良好应用前景的前体化合物。
　　 本论文设计并合成了中位取代的四氨基苯基卟啉及其金属配合物、设计将酰亚胺基团修饰卟啉的中位，并利用1，3-偶极环加成反应修饰卟啉的β位。合成了两种新型的酰亚胺卟啉衍生物，以达到提高其光谱性能的目的，希望在卟啉分子上引入这些基团能够带来光谱性能的提高。并将新化合物制备成功能器件用于光导材料，研究其应用性能。同时，这些化合物在药物医学等方面也有潜在的应用前景。
　　 本文工作具体内容分为以下几个部分：
　　 1.介绍了当前卟啉、金属卟啉的合成与应用方面的研究进展，尤其是对它们在有机电致发光器件的研究和应用方面作了简单介绍。
　　 2.设计并合成了2种不同取代基的酰亚胺卟啉，通过先合成对称的四氨基卟啉，然后将其在乙酸或乙酸与DMF混合溶液中与4-溴-1，8-萘酐反应，生成了3种亚酰胺卟啉。对这些化合物的结构进行了元素分析、质谱、核磁和红外光谱等表征；并对实验条件进行探讨，经过优化条件得到了较高的甲酰化目标产物；
　　 3.将亚酰胺卟啉的光谱性质与四氨基苯基卟啉进行测试和对比及太阳能薄膜测试，研究其光导性能。

目录

文摘

英文文摘

绪论

第一章 卟啉的研究进展

1．1 卟啉化学简介

1．2 卟啉化合物在器件和材料方面的应用

1．2．1 卟啉分子开关

1．2．2 模拟生物光合作用中心的光致电荷转移和能量转移

1．2．3 在有机太阳能电池中的应用

1．2．4 在有机电致发光方面的应用

1．2．5 在光存储器件方面的应用

1．2．6 卟啉化合物在光导材料方面的应用

1．3 卟啉化合物的合成方法

1．3．1 Adler法

1．3．2 Lindsey法

1．3．3[3+1]合成法．

1．3．4 微波激励法

1．3．5 MacDonald法

第二章 中间体TAPP及其金属配合物的合成及其表征

2．1 仪器和试剂

2．2 卟啉及金属卟啉的合成

2．2．1．TNPP的合成

2．2．2 实验分析

2．2．3 TAPP的合成

2．2．4 实验分析

2．2．5 金属卟啉的合成

2．3 结构表征

2．4 谱图分析

2．4．1 IR光谱分析

2．4．2 紫外光谱分析

2．4．3 核磁分析

2．5 讨论

第三章 酰亚胺修饰卟啉的合成及其表征

3．1 中位修饰的酰亚胺卟啉化合物的合成方法

3．2 实验部分

3．2．1 主要原料试剂及实验仪器

3．2．2 酰亚胺基团中位修饰卟啉

3．3 结果与分析

3．3．1 酰亚胺卟啉化合物TM1由两条路线合成：

3.3.2 影响因素

3．4 展望

参考文献

附 图

致谢

后期工作

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