酞菁和金属酞菁化合物已被详尽的研究多年,在光、电、磁性分子材料领域倍受瞩目。酞菁及其类似物的热点研究领域有:非线性光学,液晶材料,LB膜,光数据存储,电质变色物质,低维金属,整流器件,气敏器件,光敏剂,近红外载流子发生材料等等。 本论文以得到取代金属酞菁轴向配合物为目标,设计合成了苯氧基取代金属酞菁吡啶轴向配合物。采用邻苯二腈路线,从简单易得的起始化合物—邻苯二甲酸酐出发,经过亚胺化、硝化、取代等步骤,制备苯氧基取代邻苯二菁,再经过与金属盐在乙二醇中加热,制得四苯氧基取代金属酞菁。苯氧基引入大大增加了酞菁在有机溶剂中的溶解性,从而得到了纯度较高的酞菁。 本论文首次报道了采用溶剂热的方法合成了金属酞菁的轴向配合物。 从实验过程看,这种方法简便易行,实验条件容易控制。从实验结果看,得到的是不带有取代基金属酞菁配合物。这主要是因为连接取代基的C——0键在160℃和高压下是不稳定的,在反应中随时都可能脱落。另外,反应时间长短也决定了取代基的断裂程度。这一点对反应产物的纯度与产率也有一定的影响。因此,通过这种新的方法制备纯度较高的四取代酞菁配合物,在合成条件上仍需进一步探索研究。合成得到的取代金属酞菁和酞菁钻轴相配合物配合物分别进行了紫外光谱和质谱的表征。结果显示,各个金属取代酞菁分别有与它们分子量相吻合的分子离子峰。在各个酞菁的紫外-可见:光谱图中能看到明显的两个酞菁特征吸收带:Q带和B带。由于苯氧基的引入,共轭体系增加,使酞菁Q带表现出一定程度的红移,而B带明显变宽。而在轴向配合物的紫外-可见光谱图中我们可以看到,生成配合物的Q吸收带比未生成配合物酞菁的Q吸收带红移了4个多纳米,且吸收峰明显变窄。这是因为吡啶与酞菁钴中心的钴离子可以通过配位作用结合,形成轴向配合物,共轭体系增大,最大吸收波长向长波方向移动。且由于该配合物中的配体吡啶是轴向配位的,吡啶分子位于酞菁环平面的上下两侧,这种结构决定了分子间不可能靠的太近,从而使分子的聚集受到一定程度的抑制。这在一定程度上改善了染料光学性质。