meso-四(间烷氧基苯基)卟啉及其金属配合物的合成、表征和液晶性能研究

1987年Gregg等[1]合成了八酯取代卟啉及其Zn配合物并研究了其液晶性,1990年Shimichi等[2]报道了对-烷氧取代型四苯基卟啉(n=10,12)及其Co,Zn配合物(n=10)的液晶性,这些现象引起了人们对卟啉类化合物液晶性能研究的极大兴趣[3],我们在前文[4～6]报道了meso-四(对烷氧苯基)卟啉及其金属配合物的合成、表征和液晶性研究,但目前仍无meso-四(间烷氧基苯基)卟啉及其金属配合物的液晶性能的报道.本文合成了meso-四(间烷氧基苯基)卟啉及其铜、钴、锌配合物四个系列40个化合物,其中未见文献报道的新化合物35个;研究了其合成、分离、纯化方法;对于长链烷氧基取代的间位卟啉配体及其金属配合物,我们采用石油醚-无水甲醇混合溶剂重结晶和冰盐浴长时间冷冻的方法,首次得到这四个系列化合物的晶体或固体,在偏光显微镜下有明显的双折射现象.我们采用1HNMR,MS,IR,UV,元素分析等分析测试表征手段确证了这些化合物的结构,研究了这四个系列化合物的结构与1HNMR,IR,UV,MS的波谱关系及判据,报道和解析了间位长链烷氧基取代的四苯基卟啉铜配合物的1H NMR研究结果.     

meso-四(对烷氧苯基)卟啉及其金属配合物的合成、表征及液 晶性

合成了meso-四(对烷氧苯基)卟啉及其Cu,Co,Zn,Pb金属配合物38个,其中14个为未见文献报道的新化合物。用元素分析,IR,UV,^1HNMR,MS对其进行了表征,确证了其结构。研究了这五个系列化合物的液晶性能,发现16个化合物具有液晶性,探讨了烷氧基链长及配位金属离子对液晶性能的影响。     

meso-四(间烷氧基苯基)卟啉及其铜配合物的合成、 表征和性能研究

设计合成了meso-四(间烷氧基苯基)卟啉及其19个铜配合物, 其中16个为未见报道的化合物. 研究了其合成、分离、纯化方法, 得到了这两个系列化合物的晶体或固体, 其结构经 1H NMR, MS, IR, UV和元素分析确证. 研究了这两个系列化合物的液晶性能, 发现13个化合物具有液晶性, 其液晶行为表现为升温单变液晶. 还研究了烷氧基链长、金属离子和分子空间结构对卟啉化合物液晶性能的影响.     

μ-氧-双[meso-四(对烷氧基苯基)卟啉合铝(III)]的合成、表征和液晶性能研究

合成了一系列未见文献报道的μ-氧-双[meso-四(对烷氧基苯基)卟啉合铝(Ⅲ)]配合物.用UV-vis,1H NMR,IR,MS和元素分析对各个化合物的结构进行了表征和确认,发现在该系列配合物中两个卟啉分子通过Al—O—Al键形成二聚体.用差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(PM)研究了其液晶性,发现其中九个配合物具有液晶性,多为升温单变液晶,有一至两个中介相,有确定的相转变温度、热焓和相变区间.考察了取代基、金属离子和配合物的空间结构对液晶性能的影响.     

meso-四(邻烷氧基苯基)卟啉合钴的合成、表征和性能研究

合成了meso-四(邻烷氧基苯基)卟啉合钴配合物10个,其中未见文献报道的新化合物8个，研究了其合成、分离、纯化方法,首次得到了该系列化合物的晶体或固体。用¹H NMR、MS、IR、UV、元素分析等表征确证了其结构,报道和解析了该类卟啉钴配合物的¹H NMR特殊波谱现象。用差示扫描量热法(DSC)和偏光显微镜(PM)研究了该系列配合物的液晶性能,发现6个配合物具有液晶性。研究了烷氧基链长、金属离子和分子空间结构对卟啉液晶性能的影响,烷氧基链长的增加、金属配合物的形成有利于液晶性能的改善。     

meso-四(对烷氧基苯基)卟啉镁配合物的合成、表征和性能研究

合成了一系列meso-四(对烷氧基苯基)卟啉镁配合物,用UV-Vis,1H NMR,IR,MS,元素分析等确证了配合物的结构,总结了镁与卟啉类配体配合的UV-Vis,1H NMR,IR数据.采用差示扫描量热法(DSC)和偏光显微镜(PM)研究了该系列配合物的液晶性能,发现6个配合物具有液晶性;考察了烷氧基链长、配位金属离子和分子空间结构对液晶性能的影响.     

μ-氧-双[meso-四(对烷氧基苯基)卟啉合铁(III)]的合成、表征和液晶性

设计合成了未见文献报道的μ-氧-双[meso-四(对烷氧基苯基)卟啉合铁(III)]配合物9个, 研究了其合成、分离、纯化方法, 用MS, ¹H NMR, IR, UV, 元素分析等方法剖析确证了目标化合物的结构, 其结构我们认为是μ-氧桥联的二聚体结构, 且存在两种典型空间构象结构(重叠式和交叉式), 表现为同一系列化合物存在四类¹H NMR谱. 用差示扫描量热仪和偏光显微镜研究了这9个化合物的液晶性, 发现9个化合物均具有液晶性, 多为升温降温互变液晶, 具有丝状光学织构. 有一至三个中介相, 相变起始温度最低为－6 ℃, 最高为210 ℃; 相变区间最宽为301 ℃, 最窄为50 ℃; 清亮点(T_c)最高315 ℃, 最低147 ℃. 考察了烷氧基链长、配位金属离子及配合物分子空间结构对液晶性能的影响. 我们认为这种μ-氧桥联的二聚体结构比单层平面卟啉及其金属配合物具有更好的液晶性.     

meso-四(邻烷氧基苯基)卟啉合锌的合成、表征和性能研究

用邻烷氧基苯甲醛与吡咯缩合合成meso-四(邻烷氧基苯基)卟啉, 再与醋酸锌配合反应合成了meso-四(邻烷氧基苯基)卟啉合锌配合物10个, 其中未见文献报道的配合物9个, 得到该系列配合物的晶体或固体. 用¹H NMR, MS, IR, UV, 元素分析等表征确证了该系列配合物的结构. 用差示扫描量热法和偏光显微镜研究了该系列配合物的液晶性能, 发现6个配合物具有液晶性, 其液晶行为表现为升温单变液晶.     

四(5-氟尿嘧啶-1-基乙酰氧基苯基）卟啉及其锌配合物的合成

以二环己基碳二亚胺为脱水剂,meso-四(对羟基苯基)卟啉与5-氟尿嘧啶-1-基乙酸反应,合成了一种新型meso-四[4-(5-氟尿嘧啶-1-基乙酰氧基)苯基]卟啉化合物(A),产率12.7%;将其与乙酸锌反应得到其锌配合物(B),产率30.8%。 通过1H NMR、IR、MS、UV-Vis及元素分析确证了卟啉化合物A及其锌配合物B的结构。     

meso-四(对烷氧基苯基)卟啉合银的合成、表征和性能研究

合成了10种未见文献报道的m eso-四(对烷氧基苯基)卟啉合银配合物,研究了其合成、分离、纯化方法.用红外光谱、紫外-可见光谱、核磁共振氢谱、质谱和元素分析等对各个化合物的结构进行了表征.研究了其荧光性能,用差示扫描量热仪和偏光显微镜对其液晶性质进行了研究,发现10个配合物均具有液晶性.     

meso-四(烷氧基苯基)卟啉及其金属络合物的波谱研究

采用^1H NMR、MS、IR、UV、元素分析等分析测试表征手段确证了所合成的10个系列卟啉及其金属络合物的结构,研究了不同位置、不同链长烷氧基四苯基卟啉和不同金属离子卟啉络合物的结构与^1HNMR、IR和UV等波谱之间的关系,总结了卟啉配体及其金属络合物的^1H NMR、IR和UV判据,报道和解释了meso-四(烷氧基苯基)卟啉铜、锰络合物和meso-四(邻烷氧基苯基)卟啉钴络合物的^1H NMR研究结果,通过MS、^1H NMR、IR、UV、元素分析确证了我们所合成的铁卟啉为μ-氧桥联夹心二聚体结构,且存在两种典型构象,导致同系列络合物有四种类型^1H NMR谱图。     

氯化meso-四(对烷氧基苯基)卟啉合铁(Ⅲ)的合成、表征和性能

设计合成了10个氯化meso-四(对烷氧基苯基)卟啉合铁(Ⅲ)配合物, 其中7个尚未见文献报道. 用1H NMR, MS, IR, UV和元素分析等技术表征了该系列配合物的结构. 用差示扫描量热法和偏光显微镜研究结果表明8个配合物具有液晶性, 其液晶行为分别表现为升温单变液晶和升温降温互变液晶; 有1~2个中介相, 相变区间Δt最宽为128 ℃, Δt最窄为42 ℃, 液晶起始相变温度最高为80 ℃, 最低为42 ℃; 清亮点tc最高为181 ℃, 最低为110 ℃; 考察了烷氧基链长、配位金属离子及配合物分子空间结构对液晶性能的影响. 通过荧光光谱分析进一步验证了氯化卟啉合铁(Ⅲ)可以转化为μ-氧-双卟啉合铁(Ⅲ).     

meso-四-(对甲氧基)苯基卟啉和meso-四-(对甲氧基)苯基卟啉的电化学性质

锌卟啉配合物;合成;meso-四-(对甲氧基)苯基卟啉和meso-四-(对甲氧基)苯基卟啉的电化学性质     

meso-四(4-二茂铁甲酰氧基苯基)卟啉及其锌配合物的线性与非线性光学性质

合成了meso-四(4-二茂铁甲酰氧基苯基)卟啉及其锌配合物.采用紫外-可见吸收光谱、稳态和时间分辨荧光光谱以及开孔Z-扫描等实验方法对其线性与非线性光学性质进行研究.结果表明二茂铁的引入对卟啉的吸收几乎未产生影响,但是却使卟啉的荧光发生了强烈的猝灭,荧光寿命缩短.说明在基态二茂铁与卟啉之间未发生作用,而在激发态发生了较强的电子和能量的传递.与相应的meso-四(4-苯甲酰氧基苯基)卟啉及其锌配合物相比,meso-四(4-二茂铁甲酰氧基苯基)卟啉及其锌配合物的反饱和吸收性能降低,但是非线性光学性质仍然优于性能优良的富勒烯C60.     

meso-四(邻烷氧基苯基)卟啉及其铜配合物的合成、表征和性能研究

合成了meso-四(邻烷氧基苯基)卟啉及其铜配合物两个系列20个化合物, 其中未见文献报道的化合物16个, 研究了其合成、分离、纯化方法, 得到了这两个系列化合物的晶体或固体, 用¹H NMR, MS, IR, UV, 元素分析等方法确证了这些化合物的结构. 用差示扫描量热法(DSC)和偏光显微镜(PM)研究了这两个系列化合物的液晶性能, 发现19个化合物具有液晶性, 其液晶行为表现为升温单变液晶.     

meso-5，10，15，20-四[3，5-二（辛酰氧基）苯基]卟啉锌（铜）配合物的合成与性能

以3,5-二甲氧基苯甲醛和吡咯为原料,经缩合反应制得meso-5,10,15,20-四（3,5-二甲氧基苯基）卟啉（1）; 1与BBr-3-反应制得meso-5,10,15,20-四（3,5-二羟基苯基）卟啉（2）; 2与辛酰氯反应制得meso-5,10,15,20-四[3,5-二（辛酰氧基）苯基]卟啉（3）; 3分别与ZnCl₂和CuCl₂经配位反应合成了meso-5,10,15,20-四[3,5-二（辛酰氧基）苯基]卟啉锌配合物（4）和meso-5,10,15,20-四[3,5-二（辛酰氧基）苯基]卟啉铜配合物（5）,其结构经FL, UV-Vis, ¹H NMR, IR和元素分析确证。采用差示扫描量热法（DSC）和偏光显微镜研究了4和5的性能。结果表明：4和5为双变液晶,初始转变温度分别为31 ℃和28 ℃。     

新型meso-四(4-十四氨基磺酰苯基)卟啉及其配合物的合成与液晶性能

以吡咯和苯甲醛为原料制得meso-四苯基卟啉(1);1经氯磺化得meso-四(4-氯磺苯基)卟啉(2);2与十四胺反应制得meso-四(4-十四氨基磺酰苯基)卟啉(3);3与醋酸镉经配位反应合成了meso-四(4-十四氨基磺酰苯基)镉卟啉(4)。3和4为新化合物,其结构经UV-Vis,1H NMR和IR表征。偏光显微镜和DSC检测结果表明:3和4均具有液晶性能。     

meso-四(对烷氧苯基)卟啉金属配合物的合成和性能研究(Ⅲ)

合成了Ni系列卟啉金属配合物10个,其中6个为未见文献报道的新化合物,用元素分析、IR、UV、1H NMR、MS确证了其结构.总结了Ni与卟啉类配体配合的IR、UV、1H NMR判据.研究了该系列化合物的液晶性能,发现5个化合物具有液晶性.考察了烷氧基链长及配位金属离子对液晶性能的影响.发现带有10个碳原子以上的烷氧基链的配合物具有液晶性.     

中位-四-(对十六酰氧基苯基)卟啉及其锌配合物的合成、 表征与液晶性

首次合成出中位-四-(对十六酰氧基苯基)卟啉(TPPPH2)及其锌配合物(简称TPPPZn),研究了其液晶性质,结果表明这种卟啉及其锌配合物具有液晶性质。     

μ-氧-双[meso-四(对烷氧基苯基)卟啉合铝(III)]的合成、表征和液晶性能研究

合成了一系列未见文献报道的μ-氧-双[meso-四(对烷氧基苯基)卟啉合铝(Ⅲ)]配合物. 用UV-vis, ¹H NMR, IR, MS和元素分析对各个化合物的结构进行了表征和确认, 发现在该系列配合物中两个卟啉分子通过Al—O—Al键形成二聚体. 用差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(PM)研究了其液晶性, 发现其中九个配合物具有液晶性, 多为升温单变液晶, 有一至两个中介相, 有确定的相转变温度、热焓和相变区间. 考察了取代基、金属离子和配合物的空间结构对液晶性能的影响.