可溶性近红外吸收锰酞菁衍生物的合成及其性质研究.pdf

海人学坝I ：学位论义摘要酞菁及其金属配合物因其特殊的骨架结构特征，可通过改变中心会属离子，轴向配体和引入功能性取代基等方法进行分子设计与组装，得到具有特殊物理、化学性质的功能材料，广泛应用于光化学、非线性光学、电子学以及生物学等领域，是一种优良的有机功能材料本文合成了可溶性近红外吸收锰酞菁衍生物，并研究了它们的性质采用苯酐一尿素溶剂法合成了2 ，9 ，1 6 ，2 3 ．四硝基锰酞菁( T N M n P c ) ，用硫化钠还原T N M n P c 得到了2 ，9 ，1 6 ，2 3 ．四胺基锰酞菁( T A M n P e ) ，采用红外光谱、质谱、元素分析、能谱、紫外一可见吸收光谱、荧光光谱及电化学分析等方法对T A M n P c 进行了测试和表征紫外一可见吸收光谱表明，T A M n P c 在近红外光区有强吸收带( Q 带) ，吸收峰位于8 0 3n l n ，是一种近红外吸收材料合成了可溶性的锰酞菁坏氧衍生物( M n P c E D ) ，采用红外光谱和紫外．可见吸收光谱对其结构进行了表征，并测试了该衍生物在各种溶剂中的荧光光谱和荧光量子效率M n P c E D 能溶于二甲基甲酰胺( D M F ) 、二甲亚砜( D M S O ) 、甲苯、氯仿、乙醇及水等溶剂中，并具有很好的光致发光特性。

荧光量子效率测试结果表明，M n P c E D 在D M F 和D M S O 中的荧光量子效率分别达到了O ．3 9 和0 ．3 5 分别以聚乙烯醇缩丁醛( P V B ) 和M n P e E D 为载体，制备了锰酞菁P V B 薄膜和M n P e E D 薄膜，并测试了薄膜的紫外．可见吸收光灌和光电导性能紫外．可见吸收光谱表明，锰酞菁P V B 薄膜的Q 带吸收峰位于8 2 5n n l ，M n P c E D 薄膜的Q 带吸收峰位于8 1 51 1 n 1 ，二者均在近红外光区有强吸收带光电导测试结果表明，锰酞菁P V B 薄膜和M n P c E D 薄膜有明显的光电导效应首次通过T A M n P c 和双酚A 环氧树脂合成了锰酞菁双酚A 环氧衍生物( M n P c E D B A ) ，采用旋涂法制备了M n P c E D B A 薄膜S E M 测试表明，M n P c E D B A 具有较好的威膜性，薄膜表面比较平整，厚度大约为1 2 胂；紫外．可见吸收光谱表明，薄膜在近红外光区有强吸收带，Q 带吸收峰位于8 0 2n m ；光电导测试结果表明，M n P c E D B A 薄膜有优异的光电导特性。

关键字：锰酞菁，可溶性，近红外吸收，荧光量子效率，光电导海人学坝I + 学位论文A b s t r a c tM e t a b f r e eP h t h a l o c y a n i n e s ( H 2 P c s ) a n dm e t a lp h t h a I o c y a n i n e s ( M P c s ) a r ee x c e H e n to r g a n i cf u n c t i o n a lm a t e r i a l sd u ot ot h e i rh i g h l yd e l o c a l i z e dc y c l i cn - e l e c t r o ns y s t e m s ．P h t h a l o c y a n i n e sw i t hn n i q u ep h y s i c a la n dc h e m i c a lp r o p e r t i e sc a nb es y n t h e s i z e da n da p p H e di np h o t o c h e m i s t r y , n o n ‘l i n e a ro p t i c s ,e l e c t r o n i c s ，b i o l o g ya n dt h el i k e ，b yc h a n g i n gc o r em e t a li o n s ，a x i a lf i g a n d so rf u s i n gf u n c t i o n a ls u b s t i t u e n t so nt h ep h e n y l s ．S o l u b l en e a r - i n f r a r e dm a n g a n e s e( I I ) p h t h a l o c y a n i n ed e r i v a t i v e sw e r es y n t h e s i z e d , a n dp r o p e r t i e so ft h e mw e r es t u d i e di nt h i sp a p e r ．2 ，9 ，1 6 ，2 3 - T e t r a - n R r om a n g a n e s e0 1 ) p h t h a l o c y a n i n e ( T N M n P c ) w a ss y n t h e s i z e db yp h t h a l i ea n h y d r i d ea n du r e a ．2 ，9 ，1 6 ，2 3 - T e t r a - a m i n om a n g a n e s e0 1 ) p h t h a l o c y a n i n e ( T A M n P c ) w a ss y n t h e s i z e db yt h er e d u c t i o no fT N M n P cu s i n gs o d i u ms u l p h i d e , a n dc h a r a c t e r i z e db yi n f r a r e d , m a s ss p e c t r o m e t r y ,e l e m e n t a la n a l y s i s ，E D X , U v - v i sa b s o r p t i o ns p e c t r o m e t r y ，f l u o r e s c e n c es p e c t r o m e t r ya n de l e c t r o c h e m i s t r ya n a l y s i s , e t c ．T h ea b s o r p t i o ns p e c t r u mo fT A M n P cs h o w sa ni n t e n s ea b s o r p t i o nb a n d ( Q - b a n d ) a t8 0 3n mi nn e a r - i n f r a r e dr e g i o n , i n d i c a t i n gT A M n P ci sak i n do fn e a r - i n f r a r e da b s o r b i n gm a t e r i a l s ·S o l u b l em a n g a n e s e ( I I ) p h t h a l o c y a n i n ee p o x yd e r i v a t i v e ( M n P c E D ) w a ss y n t h e s i z e da n dc h a r a c t e r i z e db yi n f r a r e d , U v - v i sa b s o r p t i o ns p e c t r o m e t r y ,f l u o r e s c e n c es p e c t r o m e t r ya n df l u o r e s c e n c eq u a n t u my i e l d ．M n P e E Dc a nb ed i s s o l v e di nN ，N - d i m e t h y l f o r m a m i d e ①M 职d i m e t h y l s u l f o x i d e ( O M S O ) ,t o l u e n e , c h l o r o f o r m , e t h a n o la n dw a t e rw i t hh i i g hp h o t o l u m i n e s c e n c e ．F l u o r e s c e n c eq u a n t u my i e l do ft h ed e r i v a t i v er e a c h e s0 ．3 9a n dO ．3 5i nD M Fa n dD M S O ，r e s p e c t i v e l y ．M a n g a n e s e ( I I ) p h t h a l o c y a n i n ep o l y m e rf i l m sa n dM n P c E Df d m sw e r ep r e p a r e di np o l y v i n y lb u t y r a l ( P V B ) a n dM n P e E Dm a t r i x ·O p t i c a la n dp h o t o v o l t a i cp r o p e r t i e so fV d m sw e r em e a s u r e d ．T h eQ - b a n d so fp o l y m e rl “ d m sa n dM n P c E Df i l m sa r er e s p e c t i v e l yl o c a t e da t8 2 5n ma n d8 1 5n m , b o t ho fw h i c hl l：生塑查兰堡：生兰堡丝苎一e x h i b i ta ni n t e n s ea b s o r p t i o nb a n d ．mn e a r - i n f r a r e dr e g i o n ．T h ec n r r e n t - v o l t a g ec h a r a c t e r i s 吐c so ft ' d m sr e v e a l sm a n g a n e s et u ) p h t h a l o c y a n i n ep o l y m e rf ' d m sa n dM n P c E Dm m sh a v eo b v i o u sp h o t o c o n d u c t i v er e s p o n s e ·N o v e lm a n g a n e s e ( I I ) p h t h a l o c y a n i n ee p o x yd e —v a f i v eo fb i s p h e n o lA( M n P c E D B A ) w a sf Ⅱs t i ys y n t h e s i z e db yT A M n P ca n de p o x yr e s i no fb i s p h e n o l 丸a n dM ⅡP e E D B Af ' d m sw e r ep r e p a r e db ys p i n - c o a t i n gm e t h o d ．T h ef H mi ss m o o t ha n dt h et h i c k n e s sj sa b o u t1 2p mf r o mS E Mp h o t o s ．T h ea b s o r p t i o ns p e c t r u m 埘M n P c 。