1. 研究目的与意义
卟啉是卟吩外环带有取代基的同系物和衍生物的总称,由4个吡咯环和4个次甲基桥联起来的大共轭体系,具有良好的生物相容性和高度的化学稳定性。该类化合物具有良好的光吸收特性,通过改变环上的取代基类型,可使吸收光谱红移、波峰变宽。但其很多衍生物对光不稳定。因此想要有效得利用这种特点,对其衍生物之间的讨论与比较是必须的。在众多衍生物中,以金属离子配位的四芳基卟啉衍生物最为常见,目前对于金属卟啉衍生物的应用包括有金属离子的检测、光催化动力学疗法、太阳能的光电转化等。同时在自然界中分布也十分广泛,例如与镁离子配位的叶绿素,与铁离子配位的血红素。考察对比与不同金属离子配合后的卟啉衍生物的光敏性与热敏性,就可以筛选出最稳定的配合物。
2. 课题关键问题和重难点
1. 确定卟啉化合物的具体合成方法;
卟啉化合物是用吡咯或者取代吡咯与各种醛通过缩合反应制得,在合成卟啉过程中,反应条件及方式对卟啉的产率有较大的影响,此外还考虑到副产物的出现和后续分离纯化,综合考虑最优选择。
3. 国内外研究现状(文献综述)
卟啉广泛地存在于自然界中,例如:动物血红素、植物的叶绿素、维生素等。近一个世纪以来,由于卟啉独特的结构和性能,而引起科学家的浓厚兴趣。卟啉化合物的应用,已广泛地涉及到生物化学、药物化学、分析化学、有机化学和催化等领域。各种不同取代的卟啉化合物,以及不同金属卟啉的配合物层出不穷,它们的光稳定性和热稳定性对其开发应用的前景起着十分重要的作用。
对于不同金属卟啉的研究中查阅了一些前人的参考文献,借鉴学习他们对金属卟啉的合成和光敏性与热敏性的分析研究思路。
在参考文献[1]金属卟啉类化合物特性及光催化机理与应用研究中,作者提到了金属卟啉类化合物的特性,明确指出卟啉与金属形成配合物的难易程度不同,一般与金属离子的半径有较大关系,如离子半径较大的Hg、Pb及Cd不能进入卟啉配合,只能在卟啉分子的上或者下面反应,形成“坐顶络合物”,这个配合物能使卟啉核变性,易于与其他金属离子配合生成金属卟啉。这对我们在实验过程中对具体不同金属离子的选择具有参考意义。
4. 研究方案
根据任务书,分几个阶段形成成果:
第一步:调查文献,确定卟啉配体的合成步骤,具体步骤如下:
将吡咯(276.5μl,4mmol)和苯甲醛(407.7μl,4mmol)加入 10mL 丙酸中 在 141℃条件下敞口回流 0.5h。反应结束后,将混合物放置 12h,然后真空抽滤,将得到的滤饼先用大量蒸馏水洗涤,再用大量甲醇洗涤,得到的蓝紫色固体为粗产品。将粗产品用二氯甲烷充分溶解,少量多次萃取,水洗,无水硫酸钠干燥,然后用二氯甲烷做淋洗剂进行柱层析,减压蒸除溶剂得纯净的目标产物 TPP。 用二氯甲烷-正己烷重结晶得蓝紫色晶体,晶体呈立方体型。
5. 工作计划
第 1 周,熟悉课题研究的方向,查阅有关整流装置产生的谐波检测分析的文献,为之后研究提供指导工具;
第 2 周,完成外文翻译,做到能够熟练查找并阅读外文文献;
第 3 周,书写开题报告,整理之前查阅的有关方向的文献,并对所做课题有明确的实施思路和计划;
以上是毕业论文开题报告,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。