酞菁铁（Ⅱ）与酞菁铜（Ⅱ）的制备及表征（武汉大学化学与分子科学学院，武汉）摘要：本实验以邻苯二甲酸、FeCl2﹒4H2O、CuCl2·H2O、尿素为原料，以(NH4)2Mo为催化剂，采用Linstead合成方法合成酞菁铁（II）和酞菁铜(II)，用真空升华法提纯产物。对纯产物进行了元素分析，以及红外和紫外可见光谱表征。关键词：酞菁铁（Ⅱ）固相熔融合成真空升华提纯中图分类号：O643文献标识码：A0引言酞菁类化合物可看作是四氮杂卟啉的衍生物（如右图所示），具有D2n点群对称性。自20世纪初被偶然合成以来，已在染料工业和光电功能材料等方面获得了巨大的应用1。近年来随着功能材料的研究开发，发现这一类化合物具有许多诱人的功能2。诸如含金属离子的酞菁类配合物MPc（M2+为二价金属离子，H2Pc为自由酞菁）具有很大的三阶非线性光学响应系数3，夹层稀土酞菁配合物REPc2（Ren+为稀土离子）具有电致变色效应，由于π-π相互作用，酞菁结晶时呈柱状排列而显示出沿柱方向的低维导电性4，桥联的金属酞菁配合物在室温下具有很好的液晶相5，另外，它在催化剂、抗辐射剂等方面的作用也受到人们的重视。酞菁类化合物的合成一般采用Linstead合成方法6：以图二所示的化合物为前体，以金属氯化物、氧化物、醋酸盐或自由金属离子为模板，必要时以脲为胺化剂，钼酸铵为催化剂，高温熔融或在喹啉、萘等高沸点有机溶剂中反应。以醇类为溶剂，反应温度较低的合成见参考文献7,8.图二合成酞菁的前体Linstead合成方法：___________________________收稿日期：†通讯联系人基金项目：作者简介：张滢（1990-），女，武汉大学本科生---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---图一酞菁酞菁类化合物的提纯比较困难。反应产物中含有大量杂质，包括原料及其它一些高分子聚合物。常用的提纯方法有微热丙酮索式萃取除杂，真空升华，浓H2SO4再沉淀或色谱柱提纯。本实验以邻苯二甲酸酐、FeCl2·4H2O（自制）、尿素为原料，以（NH4）2MoO4为催化剂，采用固相熔融法合成FePc，用真空升华法提纯产物。纯产物最终做元素分析测试。1实验部分91.1试剂与仪器1.1.1试剂还原铁粉，6mol/L盐酸，邻苯二甲酸酐，尿素，乙醇，10%氢氧化钠，钼酸铵，浓硫酸，CuCl2·2H2O，1.1.2仪器减压过滤装置，旋转蒸发仪，真空干燥器，量筒（50mL），三口瓶（250mL,100mL）滤纸，烧杯（250mL），24#圆底烧瓶（100mL），24#空气冷凝管，24#磨口弯头，24#磨口塞，油泵，19#导气管，橡皮塞，电热套（250mL），研钵，温度计（300°C），长玻棒，容量瓶（50mL），表面皿，牛角勺，Schlenck管，天平，氮气钢瓶，管式电炉，旋子流量剂，石英管，烘箱，小瓷舟1.2实验步骤1.2.1酞菁铁的合成1.2.1.1FeCl2·4H2O的制备称取5.59g还原铁粉放入100mL的三口烧瓶中，并向其中加入30mL6mol·L-1的盐酸溶液，缓缓通入N2至液面上，烧瓶上的一个瓶口用导气管将逸出气体经安全瓶（防倒吸）导入稀碱溶液，通气量控制适当小一些。反应液呈淡绿色，加热至40°C，反应约1h，期间有大量泡沫产生，补加了20mL盐酸，加热至70°C，继续反应1.5h。当反应瓶中H2气产生的速度减慢时，迅速减压过滤得氯化亚铁熔液。将滤液迅速转入圆底烧瓶中，进行旋转蒸发，至出现大量结晶，得到绿色晶体。立即转移至表面皿中（动作要快，防止氧化），置于真空干燥器中抽真空充N2数次。干燥时间一周，一周后，发现固体颜色变深黄绿色，发黑。没有得到浅绿色固体，氯化亚铁制备失败，因此2、3两步没有完成。称重，6.41g.实验时间：2012年4月26日天气：晴室温：25°C1.2.1.2酞菁铁的合成（未完成）1.2.1.3酞菁铁的升华提纯（未完成）1.2.2酞菁铜的合成1、称取5.01g邻苯二甲酸酐，7.17g尿素，0.10g钼酸铵，置于研钵中研细并混合均匀后，小心加入到干燥的250mL24#三口烧瓶中。三口烧瓶中间接一空气冷凝管，一个侧口通入N2，温度计从另一侧口直插入反应物中。用配置有调压变压器的电热套加热，三口烧瓶与电热套不直接接触，略留空隙，以避免局部过热。徐徐调升变压器的电压，使温度缓缓上升至200°C(可先在80-100°C反应1h以减少升华)。反应过程中，固体先溶解，出...