5,10,15,20-四苯基卟啉稀土配合物的合成与表征

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摘要：利用稀土乙酰丙酮盐与5, 10, 15, 20-四苯基卟啉大环配体反应制备了四种不同的镧系稀土卟啉配合物。运用红外吸收光谱、紫外可见光谱等方法对所制得的配合物进行表征，从而研究它们的基本特性。

毕业论文关键词：卟啉、稀土配合物

Syntheses and Characterization of Rare Earth-5, 10, 15, 20-Tetraphenylporphyrinate Complexes

Abstract: By reaction of rare earth acetylacetonates and 5, 10, 15, 20-tetraphenyl porphyrin macrocyclic ligand, four corresponding rare earth-based porphyrinate complexes were obtained. These compounds have been characterized by IR, UV-Vis absorption spectroscopy, and their properties were also studied.51868

Keywords: porphyrin; rare earth complexes

Ⅰ 前言

稀土配合物是化合物研究的前沿领域之一，它们在离子分离、生物活性、材料科技等领域发挥着重要作用[1,2]。选择合适的有机配体和金属前驱体是构筑稀土金属配合物的有效方法之一。卟啉是一类含有四个吡咯环的大分子杂环化合物 [3-6]，其在太阳能电池、分子磁性、光导材料、信息存储等方面有着很好的应用[7]，当其与具有独特电子性质的稀土离子进行配位时，可以形成多种结构新颖的络合物[8-10]。研究表明，这类配合物在分析化学、能源材料、工业催化、医药生物等方面有较广泛的研究[11]。设计和合成具有独特结构和性质的稀土卟啉配合物，将为日后研究大环共轭有机分子及其金属配合物的应用和性质提供新型模式[12,13]。

目前，对于稀土卟啉配合物的关注主要体现在对其结构、合成与性质等方面

的研究。在此基础上，本篇论文主要介绍了一类基于5, 10, 15, 20-四苯基卟啉大环共轭有机配体的稀土金属配合物的合成与性质表征。众所周知，稀土金属离子有较强的亲氧或亲氮活性[14,15]，为了构建上述目标配合物，我们首先将简单稀土离子与乙酰丙酮反应合成了一类稀土乙酰丙酮前驱体，再将其分别与5, 10, 15, 20-四苯基卟啉反应，成功获得了一系列单核稀土卟啉化合物。进一步通过不同的测试分析方法对它们的化学组成、结构特点、基本性质进行表征和比较分析。

Ⅱ 实验部分

2.1试剂及仪器

试剂：5, 10, 15, 20-四苯基卟啉、甲苯、乙酰丙酮、四氢呋喃、六水三氯化钬、丙酮、二氯乙烷、1, 4-二氧六环、甲醇、六水三氯化钇、N, N-二甲基甲酰胺、六水三氯化铽、二甲基亚砜、硝基甲烷、正己烷、氯仿、乙酸乙酯、六水三氯化钆、无水乙醇、二氯甲烷（以上均为分析纯）。

仪器：KH-300DE型数控超声波清洗器、98-3型数显磁力搅拌器、SHZ-C型循环水多用真空泵、TENSOR27红外光谱仪、TU-1950紫外光谱仪、RE52A旋转蒸发仪。

2.2稀土乙酰丙酮前驱体的合成

2.2.1乙酰丙酮铽的合成

称取2.987 g(8 mmol)六水三氯化铽置于200 mL的单口烧瓶中，加入50 mL无水乙醇，在搅拌下加入2.806 g(28 mmol)乙酰丙酮的20 mL无水乙醇溶液，缓慢滴加含有2.836 g(28 mmol)三乙胺的20 mL无水乙醇溶液，然后在室温下搅拌48 h后，出现白色沉淀，抽滤，再用大量水洗，干燥，最终得到3.022 g白色固体，产率为76.79%。

2.2.2乙酰丙酮钬的合成

称取3.035 g(8 mmol)六水三氯化钬置于200 mL的单口烧瓶中，加入50 mL无水乙醇，在搅拌下加入2.806 g(28 mmol)乙酰丙酮的20 mL无水乙醇溶液，缓慢滴加含有2.836 g(28 mmol)三乙胺的20 mL无水乙醇溶液，然后在室温下搅拌48 h后，出现白色沉淀，抽滤，再用大量水洗，干燥，最终得到2.983 g白色固体，产率为74.87%。

2.2.3乙酰丙酮钆的合成

称取2.974 g(8 mmol)六水三氯化钆置于200 mL的单口烧瓶中，加入50 mL无水乙醇，在搅拌下加入2.806 g(28 mmol)乙酰丙酮的20 mL无水乙醇溶液，缓慢滴加含有2.836 g(28 mmol)三乙胺的20 mL无水乙醇溶液，然后在室温下搅拌48 h后，出现白色沉淀，抽滤，再用大量水洗，干燥，最终得到2.899 g白色固体，产率为73.78%。