酞菁銅的的合成及其電子光譜的測定教學(xué)內(nèi)容

1、下頁上頁末頁首頁酞菁銅的的合成及其電子光譜的測定自由酞菁自由酞菁(H2Pc)的分子結(jié)構(gòu)如圖的分子結(jié)構(gòu)如圖1所示。它所示。它是四氮大環(huán)配體的重要種類，具有高度共軛是四氮大環(huán)配體的重要種類，具有高度共軛體系。體系。酞菁能與金屬離子形成酞菁配合物酞菁能與金屬離子形成酞菁配合物(MPc)，其分子結(jié)構(gòu)如圖其分子結(jié)構(gòu)如圖2所示。所示。NHNNNNNNHNNNNNNNNNM 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理金屬酞菁是近年來廣泛研究的經(jīng)典金屬大金屬酞菁是近年來廣泛研究的經(jīng)典金屬大環(huán)配合物中的一類，基本結(jié)構(gòu)和天然金屬環(huán)配合物中的一類，基本結(jié)構(gòu)和天然金屬卟啉相似。卟啉相似。金屬酞菁具有良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定金屬酞菁具有良好的熱

2、穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。性。這類配合物具有半導(dǎo)體、光電導(dǎo)、光化學(xué)這類配合物具有半導(dǎo)體、光電導(dǎo)、光化學(xué)反應(yīng)活性、熒光、光記憶等特性。反應(yīng)活性、熒光、光記憶等特性。實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理 金屬酞菁的合成一般方法金屬酞菁的合成一般方法 通過金屬模板反應(yīng)來合成通過金屬模板反應(yīng)來合成 通過簡單配體與中心金屬離子的配位作用，通過簡單配體與中心金屬離子的配位作用，然后再結(jié)合形成金屬大環(huán)配合物。這里的金然后再結(jié)合形成金屬大環(huán)配合物。這里的金屬離子起著一種模板作；屬離子起著一種模板作； 與配合物的經(jīng)典合成方法類似，即先采用有與配合物的經(jīng)典合成方法類似，即先采用有機(jī)合成的方法制得并分離出自由的大環(huán)配體，機(jī)合成的方法制得并分

3、離出自由的大環(huán)配體，然后再與金屬離子配位，合成得到金屬大環(huán)然后再與金屬離子配位，合成得到金屬大環(huán)配合物。配合物。 模板反應(yīng)是主要的合成方法。模板反應(yīng)是主要的合成方法。實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理金屬酞菁的合成一般方法金屬酞菁的合成一般方法OCCOOCNCONH2(1)中心金屬的置換中心金屬的置換MXn + LiPc MPc + 2LiX(2)以鄰苯二甲腈為原料以鄰苯二甲腈為原料MXn + 4 MPc(3)以鄰苯二甲酸以鄰苯二甲酸(酐酐)、尿素為原料、尿素為原料MXn (或或M)+ 4 + CO(NH2)2 MPc + H2O + CO2(4)以以2-氰基苯甲酰胺為原料氰基苯甲酰胺為原料M + 4 MPc

4、+ H2OCNCN實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟5g鄰苯二甲酸1g氯化亞銅7g尿素0.1g鉬酸銨研細(xì)混勻加熱達(dá)到190 oC保持恒溫20分鐘,慢慢冷至室溫有固體析出,用玻棒搗碎加入4mol/L鹽酸50mL于燒瓶內(nèi)轉(zhuǎn)移至研缽中研細(xì)混合煮沸趁熱抽濾棄濾液得沉淀50mL 10%氫氧化鈉煮沸、攪拌抽濾用無水乙醇洗滌沉淀抽濾2次得固體于100 oC烘干稱重并計(jì)算產(chǎn)率酞菁銅粗產(chǎn)品的制備酞菁銅粗產(chǎn)品的制備 取極少量的酞菁銅細(xì)粉末，溶于取極少量的酞菁銅細(xì)粉末，溶于20 mL濃濃硫酸中，此時(shí)，溶液呈淺黃綠色。該溶液在硫酸中，此時(shí)，溶液呈淺黃綠色。該溶液在440nm時(shí)的吸光度必須在時(shí)的吸光度必須

5、在0.71.0范圍內(nèi)，才范圍內(nèi)，才能在整個(gè)波長范圍內(nèi)得到較好的譜圖。若大于能在整個(gè)波長范圍內(nèi)得到較好的譜圖。若大于1.0則用濃硫酸稀釋，若小于則用濃硫酸稀釋，若小于0.7則加入少許酞?jiǎng)t加入少許酞菁銅，直到所配溶液濃度合適。然后，以濃硫菁銅，直到所配溶液濃度合適。然后，以濃硫酸為參比液，用分光光度計(jì)測定酸為參比液，用分光光度計(jì)測定400750nm內(nèi)的光譜圖，求出最大吸收峰內(nèi)的光譜圖，求出最大吸收峰(440nm、698nm有強(qiáng)吸收峰有強(qiáng)吸收峰)。 實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟可見光譜的測定可見光譜的測定1. 產(chǎn)率計(jì)算產(chǎn)率計(jì)算 理論產(chǎn)量：理論產(chǎn)量：_ g 實(shí)際產(chǎn)量：實(shí)際產(chǎn)量：_ g 產(chǎn)產(chǎn) 率：率：_ %數(shù)據(jù)處理

6、數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟2. 可見光譜可見光譜表表1 酞菁銅的可見光譜數(shù)據(jù)酞菁銅的可見光譜數(shù)據(jù)波長波長/nm400410420430440450460470480490吸光度吸光度波長波長/nm500510520530540550560570580590吸光度吸光度波長波長/nm600610620630640650660670680690吸光度吸光度波長波長/nm700710720730740750760770780790吸光度吸光度(附用坐標(biāo)紙描繪的光譜圖附用坐標(biāo)紙描繪的光譜圖) 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟1 在合成酞菁銅過程中應(yīng)注意哪些問題？在合成酞菁銅過程中應(yīng)注意哪些問題？2 查閱有關(guān)文獻(xiàn)，根據(jù)酞菁銅的性質(zhì)，設(shè)查閱有關(guān)文獻(xiàn)，根據(jù)酞菁銅的性質(zhì)，設(shè)計(jì)酞菁銅的提純方法。計(jì)酞菁銅的提純方法。 思考題思考題參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1 廣西師范大學(xué)等五校合編，中級(jí)無機(jī)化學(xué)廣西師范大學(xué)等五校合編，中級(jí)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，廣西師范大學(xué)出版社，實(shí)驗(yàn)，廣西師范大學(xué)出版社，1992年年7月月.2 王尊本主編，綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)出版社，王尊本主編，