卟啉、萘菁类稀土金属配合物的合成与性质研究

摘要

卟啉和酞（萘）菁都是具有高度共轭体系的大环配体，它们都很容易和稀土金属形成三明治型化合物。三明治型金属卟啉酞（萘）菁化合物中卟啉和酞（萘）菁大环体系间具有强烈的π-π电子相互作用，因此此类化合物具有非同寻常的光、电、磁、热等性质。此外，在作为分子导体、气体传感、非线性光学、光电转换、分子电子原器件和液晶等功能材料方面也表现出巨大的潜力。
　　本论文第一部分制备了11个一系列新型的对称三明治型两层稀土萘菁配合物M[2,3-Nc(SPh)8]2(M=Y, Ce···Er, Pm除外)，并对其紫外-可见光谱和红外光谱进行了详细的论述。电子吸收光谱和红外光谱都表明化合物 M[2,3-Nc(SPh)8]2(M=Y, Ce···Er, Pm除外)中的金属离子都是以三价形式存在的。此外，电子吸收光谱中的Q带和红外光谱中萘菁阴离子自由基[Nc(SPh)8]·?的典型特征吸收峰（位于1319-1325 cm-1处）随着金属离子半径的减小而向高波数移动，这都说明随着金属离子半径的减小，环与环之间的π-π电子相互作用增强。
　　第二部分合成了8个新型的混杂三明治型两层稀土卟啉-萘菁配合物M(TNOPP)[Nc(SPh)8](M=La···Dy, Ce, Pm除外)并通过紫外-可见光谱，红外光谱和拉曼光谱对其进行了表征。此外，我们还用核磁共振氢谱进一步确定了其结构。需要指出的是，在化合物 M(TNOPP)[Nc(SPh)8]的红外光谱和拉曼光谱中，都有萘菁阴离子自由基[Nc(SPh)8]·?的典型特征吸收峰，这两个吸收峰分别为1316-1323 cm-1和1512-1524 cm-1处的吸收峰，而且都随着金属离子半径的减小而线性蓝移，这说明在化合物中两个环之间的π-π电子相互作用增加，这和电子吸收光谱得到的结论是一致的。

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第一章 文献综述

1.1 卟啉酞（萘）菁化合物简介

1.1.1 卟啉酞（萘）菁化合物的结构和性质

1.1.2 卟啉化合物的应用领域

1.1.3 酞（萘）菁化合物的应用

1.2 三明治型卟啉酞（萘）菁稀土配合物概述

1.2.1 三明治型卟啉酞（萘）菁化合物的研究进展[28]

1.2.2 三明治型卟啉酞（萘）菁化合物的合成[35]

1.3 我们的工作

第二章 三明治型两层萘菁稀土配合物M[Nc(SPh)8]2的合成及性质表征

2.1 引言

2.2 实验仪器与药品

2.2.1 实验仪器

2.2.2 主要试剂及规格

2.3 实验部分

2.3.1 稀土乙酰丙酮盐M(acac)3·H2O的制备[38]

2.3.2 6,7-二（苯硫基）-2,3二氰基萘的制备

2.4 结果与讨论

2.4.1 合成方法

2.4.2 谱图分析

2.5 本章小结

第三章 三明治型混杂两层稀土配合物MIII(TONPP)[Nc(SPh)8]的合成及性质表征

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 对羟基萘甲醛的合成

3.2.2 对辛氧基萘甲醛的合成

3.2.3 5,10,15,20-四（对辛氧基萘基）卟啉的合成

3.2.4 混杂两层卟啉萘菁稀土配合物MIII(TONPP)[Nc(SPh)8]的合成

3.3 结果与讨论

3.3.1 合成方法

3.3.2 谱图分析

3.4 本章小结

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

附录1 三明治型两层稀土配合物M[Nc(SPh)8]2的质谱图

附录2 三明治型混杂两层稀土配合物Mш(TONPP)[Nc(SPh)8]的质谱图

致谢