應(yīng)用于環(huán)境光催化的幾種新型含硫四氮雜卟啉的合成、表征和性能初探.pdf

1、隨著工業(yè)和社會發(fā)展,日趨嚴(yán)重的環(huán)境污染成為人類亟待解決的問題?？萍嫉倪M步使得科學(xué)家們正積極尋求改善環(huán)境、降低污染的方法。自半個多世紀(jì)以來,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)四氮雜卟啉及其衍生物能夠模擬生物氧化酶,在光照條件下催化降解水環(huán)境中難降解的有毒有機污染物。這種綠色高效的仿生光催化方法顯示出了優(yōu)良的應(yīng)用前景,因而我們對富電子類四氮雜卟啉及其金屬配合物進行了深入的研究。
　　四氮雜卟啉(Pz)是具有緊稠大環(huán)結(jié)構(gòu)和可離域的共軛π電子體系,這類化合物具

2、有優(yōu)異的物理化學(xué)性能。當(dāng) Pz的外圍有富電子的軟原子硫時,由于 p-π共軛使大環(huán)更富電子,實現(xiàn)電子功能的優(yōu)化,進而改善其理化性質(zhì)。近年來,科學(xué)家對含給電子基團硫醚取代基的Pz以及氨基取代基的Pz做了大量研究工作,但是對大環(huán)外圍被給電子基團硫醚和氨基同時取代的Pz及其衍生物卻未見報道。
　　本文的工作就是將硫醚基團和氨基取代基兩種基團結(jié)合起來鍵連到Pz大環(huán)外圍,擴大大環(huán)的共軛體系,使大環(huán)體系更富電子,以期這類化合物具有優(yōu)異的催化活性

3、、獨特的電子和光學(xué)性質(zhì)等性能。更重要的是,未來可以進一步將目標(biāo)化合物脫硒后衍生化,修飾及與過渡金屬離子配位,從中發(fā)現(xiàn)優(yōu)良的光化學(xué)催化劑。在合成過程中,除了目標(biāo)物 Bu3SePz外,我們還偶然得到了兩種去二氫 Corrolazine(Bu4Pz-N、Bu3SePz-N)和一個含亞砜基團的Pz(Bu4PzO),三者均為新的化合物,我們一并進行了翔實的表征并證實了其結(jié)構(gòu)。
　　本論文的具體研究內(nèi)容概括為以下幾個方面:
　　1.以(

4、2,3)-二(正丁硫基)馬來二腈和3,4-二氰基-1,2,5-硒二唑為前軀體,通過鎂模板法合成了A3B型含硫含氮含硒的2,3,7,8,12,13-六(丁硫基)-17,18-(硒二唑)四氮雜卟啉自由配體(Bu3SePz),并進行了1H-NMR、13C-NMR、IR、UV-vis、MS、熒光光譜、電化學(xué)等表征。
　　2.純化了一種八正丁硫基去二氫 Corrolazine(Bu4Pz-N)和六(丁硫基)-(硒二唑)去二氫 Corrola

5、zine(Bu3SePz-N),并純化得到了單亞砜基團的全對稱正丁硫基 Pz(Bu4PzO),并做了1H-NMR、13C-NMR、IR、UV-vis、MS和電化學(xué)表征。
　　3.以八正丁硫基Pz(Bu4Pz)和間氯過氧化苯甲酸(m-CPBA)為原料直接制備了單亞砜基團的全對稱正丁硫基Pz(Bu4PzO)和相應(yīng)的鋅配合物(ZnBu4PzO),并對其進行了1H-NMR、13C-NMR、UV-vis、IR等表征。
　　4.制備了