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《四磺酸酞菁及其金屬配合物的合成_表征及對__萘二酚的光敏催化氧化性能》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、doi:10．7503/cjcu20130147四磺酸酞菁及其金屬配合物的合成、表征及對1，5-萘二酚的光敏催化氧化性能王穎，任奇志，郭琳童，侯宗勝，蔣宗潤(上海交通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，上海200240)摘要以4-磺酸鉀鄰苯二腈為原料合成了水溶性四磺酸酞菁(H2PcTS)及其金屬配合物(ZnPcTS，F(xiàn)ePcTS，CoPcTS)，通過透析法提純得到了純度較高的產(chǎn)物．采用傅里葉變換紅外光譜(FTIＲ)、紫外-可見吸收光譜(UV-Vis)、核磁共振氫譜(1HNMＲ)及循環(huán)伏安(CV)等測試手段表征了四磺酸酞菁及其配合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)．結(jié)果表明，磺酸酞菁在水溶液中存在不同程度的聚集現(xiàn)象
2、，金屬離子的配位會對磺酸酞菁的光譜和電化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生影響．研究了磺酸酞菁作為光敏劑催化氧化1，5-萘二酚的反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)FePcTS/H2O2催化體系對1，5-萘二酚具有良好的催化氧化性能，氧化產(chǎn)物主要為5-羥基-1，4-萘醌．比較了不同溶液pH值對FePcTS和H2PcTS催化能力的影響，初步探討了該反應(yīng)的催化機(jī)理．關(guān)鍵詞四磺酸酞菁;催化氧化;1，5-萘二酚中圖分類號O614;O643文獻(xiàn)標(biāo)志碼A酞菁是常見的卟啉衍生物，具有價廉、低毒、熱穩(wěn)定性好、光譜響應(yīng)范圍寬等特點(diǎn)，可作為顏料與染料［1］、傳感器敏感材料［2］、非線性光學(xué)材料［3］及光動力治療腫瘤的光敏劑［4］等．提高酞菁化合
3、物的溶解性尤其是水溶性仍是近年來的研究熱點(diǎn)．磺酸酞菁作為一類重要的水溶性酞菁，日益受到重視．近年來，研究人員在磺酸酞菁異構(gòu)體的鑒定和分離［5，6］以及相關(guān)取代酞菁的光動力治療［7～9］等方面進(jìn)行了大量的探索，并對磺酸酞菁在烴類脫硫［10］和染料降解［11］等領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了研究．卟啉和酞菁化合物不僅可作為氧載體［12］，而且光敏化后會產(chǎn)生高能量的含氧自由基或單線態(tài)氧［4］，因此磺酸酞菁可作為光敏劑催化氧化水相中一些較穩(wěn)定的有機(jī)物．酚類化合物作為一類難降解、高毒性的環(huán)境毒物，近年來引起了人們的普遍重視．含酚廢水來源廣、數(shù)量多、危害大，是水污染控制中重點(diǎn)解決的有毒有害廢水之一．以
4、鐵配合物為催化劑的Fenton體系是催化降解有機(jī)物的傳統(tǒng)手段［13］，而使用光敏劑和可見光降解酚類化合物更是高效且環(huán)保的方法．本課題組近年來致力于水溶性卟啉的制備、性質(zhì)及催化應(yīng)用等方面的研究［14～16］，發(fā)現(xiàn)四磺酸卟啉配合物對酚類降解有較好的催化效果．與卟啉相比，酞菁在工業(yè)上應(yīng)用更加廣泛，較低廉的成本是其顯而易見的優(yōu)勢．本文以4-磺酸鉀鄰苯二腈為前驅(qū)體在液相中合成了四磺酸酞菁(H2PcTS)及其金屬配合物(FePcTS，CoPcTS，ZnPcTS)，比較了不同合成路線，并對產(chǎn)物進(jìn)行了傅里葉變換紅外光譜(FTIＲ)、紫外-可見吸收光譜(UV-Vis)、核磁共振氫譜(1HNMＲ
5、)及循環(huán)伏安法(CV)等表征．以FePcTS和H2PcTS為光敏劑催化降解1，5-萘二酚，比較了它們在不同pH值下的催化性能，并討論了催化過程及機(jī)理．1實驗部分1．1試劑與儀器4-磺酸鉀鄰苯二腈(分析純，由福州大學(xué)功能材料研究所提供);正戊醇(上海凌峰化學(xué)試劑公司，使用前脫水干燥并重蒸);1，8-二氮雜雙環(huán)［5．4．0］十一碳-7-烯［DBU，純度99%，阿拉丁試劑(上海)收稿日期:2013-02-15．基金項目:國家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號:20871082，20471037)資助．聯(lián)系人簡介:任奇志，女，博士，副教授，主要從事金屬配合物研究．E-mail:qzren@sjtu
6、．edu．cnNo．7王穎等:四磺酸酞菁及其金屬配合物的合成、表征及對1，5-萘二酚的光敏催化氧化性能1577公司］;GF24型薄層層析硅膠(煙臺江友硅膠開發(fā)公司);1，5-萘二酚［阿法埃莎(天津)化學(xué)公司］;其它試劑均為分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)．PerkinElmerSpectrum100型傅里葉變換紅外光譜儀(KBr壓片);PerkinElmerLambda20型紫外-可見分光光度計;VarianMercuryPlus400型核磁共振波譜儀;Philips碘鎢燈(蘇州飛利浦照明廠);CE即用型透析袋(截留分子量500，上海綠鳥科技發(fā)展有限公司);器公司)．CH
7、I600C電化學(xué)分析儀(上海辰華儀四磺酸酞菁配合物的合成不同酞菁及其金屬配合物的合成路線見Scheme1．1．2Scheme1Syntheticroutesoftetrasulfophthalocyanineanditsmetalcomplexes路線a:將鄰苯二甲酸酐1.85g(12.5mmol)、尿素2.40g(40.0mmol)、四水合鉬酸銨0.13g(0.1mmol)和氯化銨0.03g(0.6mmol)混合研細(xì)后移入燒瓶，加入35mL硝基苯，加熱至200℃回流10h．冷卻至70℃，加入30mL無
