文档介绍：四苯基卟啉的合成与表征【摘要】采用 Adler 法以吡咯为原料, 在丙酸和硝基苯的催化下与苯甲醛缩合成功合成了四苯基卟啉, 并对合成工艺进行了优化, 研究了反应时间、反应物用量比对四苯基卟啉收率的影响, 结果表明反应时间 4小时、反应物苯甲醛与吡咯用量比为 :1 时,四苯基卟啉的产率较高为 38% ,以红外光谱、氢核磁共振谱、荧光分光光度计、紫外分光光度仪对产物进行了表征。【关键词】四苯基卟啉;合成;表征卟啉是卟吩环带有不同取代基一类化合物的总称, 在生物体中广泛存在且在生理活动中有着重要作用如血红素(铁卟啉)和叶绿素(镁卟啉) [1] 。卟啉类化合物具有刚性兼有柔性的大环共轭结构, 具有一定芳香性、稳定性好、光谱响应宽、对金属离子络合能力强。近年来, 卟啉化学这一具有重大科学意义和广泛应用前景的研究领域吸引了越来越多领域科学家的研究兴趣, 如无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、材料化学、医学及生物学等, 与之相随的是关于卟啉化合物有关的交叉学科分支正在形成, 且取得了许多优异的成果。 1967 年, Alder[2] 提出了用吡咯、苯甲醛合成了四苯基卟啉的经典方法。此方法后处理简单, 以甲醇、热水洗涤, 目标产物产率较高, 目前为止大部分卟啉化合物仍采用这种方法。 1991 年, 郭灿城[3] 改进了合成方法以 DMF 为溶剂, AlCl3 为催化剂、苯甲醛、吡咯反应,产率在 30% 左右,缺点是产物分离困难。本文采用 Alder 法并加以改进以吡咯为原料, 在丙酸和硝基苯的催化下与苯甲醛缩合成功合成了四苯基卟啉。通过傅立叶变换红外光谱仪、氢核磁共振谱仪、紫外分光光度仪、荧光分光光度计对目标产物进行了表征。 1 实验部分主要试剂与仪器苯甲醛, 吡咯, 丙酸, 硝基苯, JNM-ECP600 ( 日本 JEOL 公司, 600MHz ) 型核磁共振谱仪、 Nicolet5700FT-IR 红外光谱仪, 紫外分光光度仪( 上海佑科仪器仪表有限公司)、荧光分光光度计( 美、电热恒温鼓风干燥箱、集热式恒温磁力搅拌器、旋转蒸发仪。四苯基卟啉的合成吡咯和苯甲醛在使用前重蒸,分别收集 130 ℃和 178 ℃馏分。根据参考文献[2] , 向配有回流装置、恒压滴液漏斗的三口烧瓶中加入 60mL 丙酸、 20mL 硝基苯、苯甲醛,搅拌加热,溶液开始回流时即温度约 140 ℃,搅拌下通过恒压滴液漏斗滴入新蒸吡咯与 15mL 硝基苯混合液(约 10min 内滴完) ,溶液逐渐变为紫黑色,继续在回流状态下反应 4h。停止反应冷却至室温后,加入 120mL 无水乙醇,放在冰箱中静置过夜。用布氏漏斗抽滤得深紫色固体分别用无水乙醇、水反复洗涤直至滤液为无色,将产物放入真空烘箱内干燥,得紫色晶体。将粗产品溶于氯仿中,用中性氧化铝湿法过柱, 氯仿为洗脱液, 收集第一个紫色带。收集液经旋转蒸发仪蒸去溶剂后放入真空干燥箱干燥 8 小时, 得到紫色晶体, 称量计算产率为 38% 。 2 结果及讨论合成条件的优化实验过程中我们发现反应时间对产物产率有较大的影响。按范霍夫规则, 提高温度有利于反应速度的加快, 而对于较低温度下的反应则可以采用延长反应时间的方法使反应趋向完全平衡。实