开题报告
应用化学
水溶性铁酞菁的合成
一、选题的背景和意义
酞菁是由英国的A.Braun和T.C.Tcherniac在1907年研究邻苯二甲酰亚胺和邻氰基苯甲酰胺的性质时，偶然发现的。1927年，德国弗来堡大学的H.de Diesbach和E.von der Weid试图通过邻二溴苯和氰化亚铜反应制备邻苯二腈，但是他们却意外得到了第一个酞菁金属配合物——酞菁铜。1928年苏格兰的Scottish Dyes Co.Ltd.染料工厂在玻璃为内衬的铁制反应器中由邻苯二甲酸酐和氨制备邻苯二甲酰亚胺时，发现了以杂质形式出现在反应体系中的蓝色铁酞菁。
在早期的研究中，酞著和金属酞著主要是被用作颜料和染料，这主要是因为酞著(特别是铜酞著)制成的颜料和染料(蓝色、绿色)不仅色光十分鲜艳，着色力很高，而且十分稳定和无毒，是任何其它己知化合物不能比拟的。为此，酞著颜料(染料)被广泛的应用于印刷油墨、涂料、塑料、橡胶、皮革、纺织品及食品中。近年来，随着纺织品等工业对染料新品种的需求趋向于饱和，染料工业的发展也日益成熟，因此在传统染料等方面的研究也趋向于缓慢，然而在许多特殊的领域，尤其是一些高科技领域，对于所谓的功能性染料的需求一直在增加。
酞菁化合物作为一种优良的功能性染料,具有良好的化学性质、催化活性、热稳定性和光稳定性。酞菁类化合物独特的物理化学性质使它们在催化化学、光化学、电化学、非线性光学、晶体化学、超导物理学、信息材料学和医学等学科的前沿领域有着广泛的应用。
二、研究目标与主要内容（含论文提纲）
目前,对金属酞菁配合物的合成方法研究比较多,通常有两种途径合成:一种是以邻苯二氰和相应的金属盐为起始物的邻苯二氰法;另一种是以苯酐、尿素和金属盐为起始物,在钼酸铵催化下完成的苯酐/ 尿素法。工业上制备酞菁铁主要是用苯酐法,苯酐法又分为固相法和液相法两种。较液相法生产条件苛刻且存在有机溶剂污染和回收问题,固相法原料价廉易得,工艺简单,也是实验室制备酞菁铁经常采用的方法。
由于金属酞菁几乎不溶于水与有机溶剂,其应用范围受到了极大的限制,为了克服该缺陷,化学工作者们进行了大量的研究,制得了很多可溶性金属酞菁衍生物,极大地拓宽了金属酞菁的应用领域。目前改善金属酞菁水溶性的方法,一般是在苯环上加入磺酸基或羧酸基团,对于羧酸基团的加入虽已有文献报道,用液相法合成,要用三氯苯、硝基苯等有毒溶剂,对人的身体和环境都有危害,而且仅限于羧基取代金属酞菁的合成,其中心离子一般也只为Fe、Cu、Co等,没有充分考虑过渡元素的d电子数目不同对配合物的影响。较液相法生产条件苛刻且存在有机溶剂污染和回收问题,固相法原料价廉易得,工艺简单,也是实验室制备酞菁铁经常采用的方法。
本实验以均苯四甲酸酐为原料用固相合成方法合成了水溶性金属酞菁。通过单因素法考察铁酞菁的影响因素，最终确定合成最优工艺条件。具体研究思路与目标如下：
（1）苯四甲酸酐、尿素、钼酸铵、氯化铁在研钵中充分混合、研细，并将其转入小烧杯中进行加热熔融，待得到中间产物后，用盐酸饱和氯化钠溶液，氢氧化钠溶液，浓盐酸处理，制得水溶性铁酞菁，最后用丙酮，无水乙醇，蒸馏水洗涤产物。
（2）对水溶性铁酞菁的结构进行表征和分析，掌握其合成机理和影响因素。
（3）优化合成工艺，确定最优工艺条件。
论文提纲：第一章文献综述
第二章实验方案
第三章实验结果与讨论
1．考察尿素用量对水溶性铁酞菁合成的影响。
2．考察熔融温度对水溶性铁酞菁合成的影响。
3．考察熔融时间对水溶性酞菁合成的影响。
第四章结论
二、拟采取的研究方法、研究手段及技术路线、实验方案等
实验采用由苯四甲酸酐、尿素、氯化铁为原料，钼酸铵为催化剂存在下进行加热反应（即苯酐法）---固相反应方法合成水溶性铁酞菁,再将其溶于盐酸饱和氯化钠溶液，过滤产物用溶于氢氧化钠溶液, 过滤后用浓盐酸酸化到pH值为2左右,再离心分离。此法克服了液相反应的缺点，而且纯度高、产率大。
采用红外光谱对水溶性酞菁进行结构表征，分别用不同温度下、不同熔融时间下以及不同尿素含量下进行红外结构表征。
实验主要考察尿素用量、熔融温度、熔融时间等因素对合成水溶性铁酞菁的产率影响，以确定最优工艺条件。
四、中外文参考文献
[1] 潘勇,陈文兴,余志成.八羧基金属酞菁衍生物的合成及其催化氧化性能研究[J]. 浙
江工程学院学报,2002，19(3):141-144.
[2] 徐新宏, 陈大俊. 酞菁铁的微波法合成及表征[J].化学世界,2010.1(4):210-213.
[3] 杨亮. 酞菁铁化合物谱学性质及其稳定性的研究[D].福州大学, 2006，19-25.
[4] 殷焕顺,邓建成,周燕.金属酞菁的固相法合成[J].染料与染色,2004,41(3):150-
152.
[5] 殷焕顺,邓建成,向能军,刘黎.金属酞菁羧酸衍生物的固相法合成[J]. 染料与染
色,2006,43(3):17-19.
[6] 方瑛,题杨,陈大俊. 微波法合成八羧基酞菁铁及其对聚乙烯醇纤维的改性[J].硕士
论文,2009,12(10):27-29.
[7] 蒋亦芹,肖晓银.水溶液中羧基酞菁钴或铁低聚物对氧还原的电催化作用[J]. 华中
师范大学学报(自然科学版),1995,29(3):349-355.
[8] 黄金陵,彭亦如,陈耐生.金属酞菁配合物结构研究的一些谱学方法[D].福州大学功
能材料研究所,2001,1-5.
[9] 唐志辉,赵宗煌，丁肖华,涂云,未本美.八羧基酞菁铜的合成研究[J].化学工程
师,2101,177(6):6-8.
[10] 向能军.新型金属酞著衍生物的合成及应用研究[D]. 湘潭大学,2004,5-9.
[11] 刘丽珍.水溶性酞菁金属配合物的合成及其与牛血清白蛋白的相互作用[D].福建师
范大学,2005.
[12] T. S. Fedorova, O. L. Kaliya, E. A. Luk’yanets, and V. M. Negrimovskii. Catalysis of
the Oxidative Chlorination of Aromatic Compounds with Substituted Iron
Phthalocyanines[J].Russian Journal of General Chemistry,2008,78(8):1611-1613. [13] Guofeng Wang,Nitia Ramesh,Andrew Hsu,Deryn Chub and Rongrong Chen. Density
functional heory study of the adsorption of oxygen molecule on iron phthalocyanine
and cobalt phthalocyanine[J]. Molecular Simulation,2008,34(9-10):1051-1056.
[14] 王俊东,黄金陵,陈耐生.取代酞菁金属配合物的结构研究进展[J].福州大学化学化
工学院功能材料研究所,2004,23(9):1035-1043.
五、研究的整体方案与工作进度安排（内容、步骤、时间）
研究的整体方案如下：
文献的查阅与实验方案制定2010.11.01至2010.11.15
实验前期准备与摸索实验2010.11.15至2010.11.30
考察实验的影响因素，优化工艺条件2010.11.30至2011.02.16
毕业论文撰写2011.02.16至2011.04.20
六、研究的主要特点及创新点
当前,随着工业化社会的发展,污染问题尤其是空气污染已成为一个亟待解决的课题。四大代表性臭气：硫醇、硫化氢、氨气、三甲胺等对空气造成了极大的污染,并严重影响了人们的生活质量。酞菁是一类高效催化剂, 广泛应用于石油、化工、生物工程和环保等领域作为光催化剂、电催化剂和生物内的多功能酶。目前金属酞菁多应用于染料,光敏剂等方面,而催化氧化方面的研究则相对较少。为此，酞菁配合物被喻为二十一世纪的新材料。
本实验以均苯四甲酸酐、尿素、氯化铁为原料，钼酸铵为催化剂，采用固相法一步合成了水溶性铁酞菁，用红外和紫外光谱表征了产物的结构。此法克服了液相反应的缺点，而且纯度高、产率大。研究反应工艺条件，尿素用量、熔融温度、熔融时间对水溶性铁酞菁合成的影响。此固相合成法具有工艺简单、生产稳定、产率高、成本低等优点。
开题报告 应用化学 水溶性铁酞菁的合成 一、选题的背景和意义 酞菁是由英国的A.Braun和T.C.Tcherniac在1907年研究邻苯二甲酰亚胺和邻氰基苯甲酰胺的性质时，偶然发现的。1927年，德国弗来堡大学的H.de Diesbach和E.von der Weid试图通过邻二溴苯和氰化亚铜反应制备邻苯二腈，但是他们却意外得到了第一个酞菁金属配合物——酞菁铜。1928年苏格兰的Scottish Dyes Co.Ltd.染料工厂在玻璃为内衬的铁制反应器中由邻苯二甲酸酐和氨制备邻苯二甲酰亚胺时，发现了以杂质形式出现在反应体系中的蓝色铁酞菁。 在早期的研究中，酞著和金属酞著主要是被用作颜料和染料，这主要是因为酞著(特别是铜酞著)制成的颜料和染料(蓝色、绿色)不仅色光十分鲜艳，着色力很高，而且十分稳定和无毒，是任何其它己知化合物不能比拟的。为此，酞著颜料(染料)被广泛的应用于印刷油墨、涂料、塑料、橡胶、皮革、纺织品及食品中。近年来，随着纺织品等工业对染料新品种的需求趋向于饱和，染料工业的发展也日益成熟，因此在传统染料等方面的研究也趋向于缓慢，然而在许多特殊的领域，尤其是一些高科技领域，对于所谓的功能性染料的需求一直在增加。 酞菁化合物作为一种优良的功能性染料,具有良好的化学性质、催化活性、热稳定性和光稳定性。酞菁类化合物独特的物理化学性质使它们在催化化学、光化学、电化学、非线性光学、晶体化学、超导物理学、信息材料学和医学等学科的前沿领域有着广泛的应用。 二、研究目标与主要内容（含论文提纲） 目前,对金属酞菁配合物的合成方法研究比较多,通常有两种途径合成:一种是以邻苯二氰和相应的金属盐为起始物的邻苯二氰法;另一种是以苯酐、尿素和金属盐为起始物,在钼酸铵催化下完成的苯酐/ 尿素法。工业上制备酞菁铁主要是用苯酐法,苯酐法又分为固相法和液相法两种。较液相法生产条件苛刻且存在有机溶剂污染和回收问题,固相法原料价廉易得,工艺简单,也是实验室制备酞菁铁经常采用的方法。
文献综述 高分子材料与工程 四氨基铁酞菁的合成与表征 1.引言 酞菁(Pc)类化合物的独特的物化性质，从1907年酞菁被发现至今越来越受到世界科技界的关注。作为一种高级功能材料，其在高科技领域中的应用与日俱增。广泛用于高效催化、生物模拟、超导材料、非线性材料、信息储存、智能识别等尖端技术中。然而，酞菁的难溶、难提纯和特殊构型分子的难合成，在一定程度上限制了其应用。 酞菁化合物是一类化学稳定性很高的化合物，其具有良好的耐晒、耐热、耐碱、耐酸性及色泽鲜明等性能。但由无取代基的酞菁类化合物存在溶解性能差缺点，在一定程度上影响了它们的应用性能，因此人们在研究一种可以应用无取代基酞菁类化合物的同时，也在努力寻找溶解性好而又能兼具无取代基酞菁化合物优点的新型酞菁类化合物。 在早期的研究中，酞菁和金属酞菁主要是被用作颜料和染料，这主要是酞菁化合物是一类化学稳定性很高的化合物，其具有良好的耐晒、耐热、耐碱、耐酸性及色泽鲜明等性能，制成的颜料和染料(蓝色、绿色)不仅色光十分鲜艳，着色力很高，而且十分稳定且无毒，。但由无取代基的酞菁类化合物存在溶解性能差缺点，在一定程度上影响了它们的应用性能，因此人们在研究一种可以应用无取代基酞菁类化合物的同时，也在努力寻找溶解性好而又能兼具无取代基酞菁化合物优点的新型酞菁类化合物。为此，酞菁颜料、染料被广泛的应用于印刷油墨、涂料、塑料、橡胶、皮革、纺织品及食品中。 2．酞菁的合成工艺及提纯 无取代酞菁及其配合物由于二电子之间的作用力很强，分子之间容易发生强烈的聚集作用，因此，在一般的溶剂中难以溶解，如难溶于水，在大多数有机溶剂中的溶解度也很小。这就限制了对它的研究和应用。为了提高其溶解性能，人们开发出各种方法，将多种多样的取代基团引入酞菁分子中。人们发现，四取代的金属酞菁配合物的溶解性比相应对称性的八取代的金属酞菁溶解性更好;a位取代基比p位的有更大的
金属酞菁 金属酞菁配合物是一类独特的二维p-π共轭大环体系物质，具有很好的热稳定性和化学稳定性。过去几十年的研究表明：酞菁由于其比较特殊的结构特点，显示出良好的二阶和三阶非线性光学性质[3,4]，以酞菁为母体的非线性光学材料的开发和应用范围越来越广泛。目前，酞菁环内已经和70 多种金属或非金属结合而得到不同中心原子的酞菁配合物[5]，而且，在酞菁的苯环上也能方便地引入多种取代基，从而通过对内部中心原子和外围取代基的化学修饰，可以得到不同光学性能的新材料。 紫外-可见光谱由于金属酞菁配合物在多种有机溶剂中的溶解性很差，研究选择浓硫酸来溶解它们。通过表3 可以知道，所有合成的金属酞菁配合物300~900 nm 的紫外-可见区内都有两个较强的吸收溶剂不仅会影响酞菁的π-π* 跃迁能级，还会影响到金属离子内层电子的跃迁能级。溶剂不仅会影响酞菁的π-π* 跃迁能级，还会影响到金属离子内层电子的跃迁能级。研究表明：过渡金属离子影响酞菁的π-共轭时涉及一些电荷转移机理。其中包括金属离子-配体(d-π) 电荷转移机理、配体-金属离子(π-d)电荷转移机理和金属-金属(d-d)电荷转移机理。这些电荷转移机理将在HOMO-LUMO 之间产生新的能级差，从而改变酞菁的光电性能[15,16]。铁，钴，镍，铜作为过渡金属元素，也存在上述电荷转移机理，由于本研究用溶液法测量，所以可以不考虑d-d 电荷转移机理。但是随着原子序数的增加，金属离子的d 电子也相应增加。在电荷转移过程中，原子序数大的金属离子与酞菁环之间的d-π电子共轭水平也要比原子序数低的金属离子的共轭水平高一些。所以随着金属的原子序数的增加，酞菁环的紫外吸收也会发生红移。金属离子与酞菁环平面的扭曲程度、即非共面程度越高，越有利于酞菁环上电子云的流动，从而更容易使电子发生跃迁。 d 轨道的电子与酞菁环上的大π共轭电子之间的再共轭。所以随着原子序数的增加，过渡金属离子的d 电子也会增加，从而加强了整个金属酞菁体系的电子共轭程度、提高了其非d 轨道的电子与酞菁环上的大π共轭电子之间的再共轭。所以随着原子序数的增加，过渡金属离子的d 电子也会增加，从而加强了整个金属酞菁体系的电子共轭程度、提高了其非线性光学系数。而主族元素铝为中心的酞菁配合物的非线性光学系数的大小则处于这四个过渡金属为中心的酞菁配合物的中间，即大于酞菁亚铁(II)和酞菁钴(II)的三阶非线性系数而小于酞菁镍(II)和酞菁铜(II) 的系数。这是因为分子构型呈金字塔锥型的酞菁铝的酞菁环平面受Al3+离子的影响发生扭曲、非共面程度比较高，这种构型有利于酞菁环上电子云的流动，所以酞菁铝同过渡金属铁、钴等d 电子较少的金属离子为中心的金属酞菁配合物相比时，扭曲的平面对三阶非线性光学性能的促进作用大于 d 电子与酞菁环共轭造成的对非线性光学系数的提高效果；当与d 电子数目较多的镍、铜为中心离子的金属酞菁配合物比较时，扭曲平面的作用就小于再共轭的效果。
光动力治疗药物―酞菁类光敏剂研究进展 https://www.doczj.com/doc/2d3164527.html,/thread-1064017-1-1.html大家论坛 关键词】光动力 光动力治疗（PDT）是目前公认的一种治癌方法，专家预测在21世纪将成为一种重要医疗手段［1］。而光动力治疗的核心问题是光敏剂，理想的光敏剂应具备以下特点:光敏化能力强即较高的光化学量子产率;肿瘤组织和癌细胞摄取率高;在650nm以上有强烈吸收;暗毒性和光毒性小;组成稳定、结构明确;能从正常组织中迅速解除，在生理pH水溶液可溶解［2］。PDT抗癌光敏剂发展迅速，到目前为止已到第三代。至今，获准在临床上正式使用的只有在1988年由美国Rosewell Park肿瘤研究所N.Y.Buffalo开发的Photofrin卟啉型光敏剂。但有许多致命的弱点［3］，波长不在对人体组织透过率较佳的红外区;肿瘤选择性摄取率不高;成分复杂、组成不稳定;来源困难;给药后须避光等，临床应用受到限制。因此开发新型高效的抗癌光敏剂一直是国内外PDT研究的热点。酞菁类配合物作为新一代医用光敏剂用于PDT癌症表现出较强的光动力学特性，发挥着举足轻重的作用，是具有潜在前景的PDT新一代抗癌光敏剂。本文就酞菁类光敏剂研究进展做一详细介绍。 1 酞菁发展概况 酞菁（phthalocyanine）一词是英国著名的Linstead教授在1933年创造的一个新名词，此词源于希腊文Nahtha（石脑油）和Cyanine（深兰色）。酞菁一问世，便以其独特的颜色、较低的生产成本及特殊结构赋予它们对光、热、酸、碱及各种有机溶剂的高度稳定性。最早被用作颜料或染料，其颜色的鲜艳、强着色力是任何其他已知化合物所不能比拟的。为此，直到今天，仍广泛应用于印刷油墨、涂料、塑料、橡胶、皮革、纺织品以及食品中。另外在催化、医学、有机半导体、光导体、彩色照相、激光、液晶、LB膜等几十个方面都得到了广泛的研究和应用。1989年在日本召开的国际功能性染料化学会议上，涉及酞菁化合物的论文占论文总数的90%，令世人瞩目。酞菁及金属酞菁具有良好的光催化、光敏化性能，其在光化反应、光合作用模拟、生物抗癌等领域的应用引起了人们的高度重视［4～6］。 2 光敏化原理 由于酞菁是一种化学性质非常稳定的化合物，在可见光区域（Q带约700nm）有很强的吸收，当它被适当波长的光子激发后，即可敏化某些氧化还原反应。用于癌症PDT原理主要分为两种类型:TypeⅠ机制认为光敏剂与氧等原生质作用产生氢原子或电子，从而产生自由基。TypeⅡ机制认为光敏剂从三重激发态回到基态时放出的能量产生了单重态氧，在这方面单线态氧（1 O 2 ）敏化剂的研究特别突出［7，8］，也被人们广为接受。1 O 2 具有很强的化学活性，可以将还原剂迅速氧化。1 O 2 生成机制如下:（1）S 0 +hν→S 1 ;（2）S 1 →S 0 +hν f ;（3）S 1 →T 1 ;（4）T 1 +O 2 →S 0 + 1 O 2 。酞菁分子在光照射下由基态S 0 跃迁到单线激发态S 1 （步骤1），S 1 辐射出荧光后回到基态S 0 （步骤2）或通过系间窜越生成三线态T 1 （步骤3），T 1 与基态氧（三线态）作用生成单线态氧（步骤4），1 O 2 进而敏化杀死癌细胞。 3 抗癌活性可变因素 金属酞菁及其配合物（见图1，2）具有以下特点:（1）骨架结构与血卟啉相似，但组成结构稳定;（2）最大吸收波长位于易透过人体组织的红光区域;（3）芳香族电子在四周氮杂卟啉环上共轭，位于环中心的空穴能容纳多种金属元素，金属元素能与酞菁形成配合物;（4）共轭大分子呈现出高度的平面性，催化反应可在该平面的轴向位置发生;（5）芳香环具有给电子的特性，又具有电子受体的特性。分析以上结构可知，酞菁类光敏剂存在着三个可变的结构因素:中心离子、环取代基、轴向配体，因而通过化学修饰改进抗癌性能的选择余地大。下面主要讲述一下中心离子对光敏化的影响。 图1 酞菁分子结构图 图2 金属酞菁分子结构图 由于金属酞菁（MPC）常以二聚体形式存在，二聚体光照受激发时易离解成单体，无光敏作用［8］。因此，为了比较不同MPc的光敏活性，应尽可能使其呈现单体状态。已有研究表明，在溶液中MPc的单体和二聚体之间的平衡关系与溶剂性质有关，加入表面活性剂，如吡啶［7］会使平衡向单体生成方向移动。对于磺化酞菁，为了抑制其二聚
酞菁铁（Ⅱ）的制备及表征 武汉大学化学与分子科学学院 王小尚 200331050033 摘要： 通过制备Fe(OH)2·4H2O制备酞菁铁（Ⅱ）, 并对产品进行纯化，通过紫外及红外的方法分析确定其组成 关键字：酞菁铁（Ⅱ）；制备；纯化；红外；紫外分光法 1．前言 酞菁类化合物可以看成四氮杂卟啉的衍生物，具有D2h点群对称性。其在染料工业和光电功能材料等方面获得了巨大的应用，并具有电致变色效应，在室温下有很好的液晶相，也在催化剂，抗辐射剂等方面也有重要作用。 酞菁类化合物的合成一般采用Linstead合成方法，其提纯比较困难。反应产物中含有大量的杂质，包括原料和一些其他高分子聚合物，常用的提纯方法有微热丙酮索氏萃取除杂，真空升华，浓H2SO4再沉淀或色谱柱提纯。 合成酞菁铁的前体有：邻苯二甲酸，邻苯二甲酸酐，邻苯二甲氰，邻苯二甲酸氨酯等。 本实验以邻苯二甲酸酐，Fe(OH)2·4H2O(自制)，尿素为原料，以(NH4)2MoO4为催化剂，采用固相熔融法合成FePc,用真空升华法提纯产物，纯产物经元素分析，红外及紫外可见光谱表征。 2．实验部分 2．1试剂及仪器： 1．试剂 还原铁粉，6mol/L盐酸，邻苯二甲酸酐，尿素，乙醇，10%氢氧化钠，酸铵，浓硫酸2．仪器 减压过滤装置，旋转蒸发仪，真空干燥器，量筒（50mL），三口瓶（250mL，100mL）,滤纸，烧杯（250mL），24#圆底烧瓶（100mL），24#空气冷凝管，24#磨口弯头，24#磨口塞，油泵，19#导气管，橡皮管，电热套（250mL）, 研钵，温度计（3000C），长玻棒，容量瓶（50mL）表面皿，牛角勺，天平，氮气钢瓶，管式电炉，旋子流量计，石英管，烘箱，小瓷舟，UV-Vis 分光光度计，红外光谱仪。 2．2实验步骤： 1. FeCl2·4H2O的制备 称取5.67g还原铁粉放入100 mL的三口烧瓶中，并向其中加入30 mL6mol/L的盐酸溶液，缓缓通入氮气至液面下，烧瓶上的一个瓶口用导气管将逸出气体（包括反应的生的H2和为了防止氧化而通入的N2以及少量HCl气体）通经过安全瓶（防倒吸）导入稀碱溶液（中和逸出的少量HCl气体）。适当控制通气量，大约每秒钟两个气泡。 当反应进行大约两个半小时后，反应瓶中H2产生的速度减慢时，迅速减压过滤得到氯化亚铁浅绿色溶液。过滤时可向减压漏斗上方通N2，减少Fe2+的氧化。将滤液迅速转入已用氮气冲洗过的100mL24#圆底烧瓶中，旋转蒸发出现大量浅绿色结晶。将三口瓶取出，冷却，放入冰水浴中待其结晶，但要使晶体能够倒出（留少量液体），迅速抽滤，立即转移至
第33卷第3期东北师大学报自然科学版Vol133No13 2001年9月JOURNAL OF NORTHEAST NORMAL UN IV ERSIT Y September2001 [文章编号]100021832(2001)0320064209 平面双核酞菁化合物的发展及应用前景 石 鑫,郭 卓,王春雷,罗 艳,杜锡光,赵宝中,陈 彬 (东北师范大学化学学院,吉林长春130024) [摘 要] 主要阐述了平面共享一个苯环的双核酞菁的合成、性质及应用.简单 介绍了双核酞菁的发展和两种基本合成方法,并详细介绍了该类化合物的催化、氧化还原、荧光、LB膜、液晶性质,同时对其应用前景进行了展望. [关键词] 双核酞菁;合成;性质;应用 [中图分类号] O62514 [文献标识码] A 0 引言 从1907年Brown和Tcherniae意外地制备出第一个酞菁化合物至今已有近100年,在此期间,人们不断地合成出各种各样的酞菁化合物,成功地在酞菁母体中嵌入70余种元素作为中心原子,形成了数千种酞菁化合物.这些化合物价廉易得,热稳定性和化学稳定性良好,被广泛地应用于各种工业领域.20世纪80年代以来,为了获得性质更为独特的酞菁化合物,在逆向合成思想指导下,人们开始试图将两个酞菁单体以不同的方式连接起来,从而构成了一类新的酞菁化合物(bisphthalocyanine),统称为双核酞菁,其中以平面共享一个苯环的双核酞菁性质最为独特,这主要是由扩大的π共扼体系造成的.这类双核酞菁化合物由于在某些性质上比单核酞菁化合物更好,所以近年来它一直受到人们的广泛关注. 1 双核酞菁的主要类型 图1a为以一个氧原子[1]或二原子、四原子[2]、五原子[3～5]烷氧桥共价键联系和以硅氧桥[6]共价键联系以及以芳环[7]联系的双核酞菁化合物;图1b为两个酞菁单体以氮原子与金属配位形成的三明治型双核酞菁化合物[8～10]. [收稿日期] 2001204216 [基金项目] 国家教育部资助项目1 [作者简介] 石鑫(1975-),女,硕士研究生;联系人:陈彬(1963-),男,博士,教授,主要从事分子反应动力学研究1
金属酞菁的合成及表征 摘要：本实验是以苯酐-尿素法合成酞菁钴，以邻苯二甲酸酐、无水CoCl2、尿素为原料，以(NH4)2MoO4为催化剂，采用金属模版法合成酞菁钴，用浓硫酸再沉淀法提纯产物，纯产物通过红外光谱、紫外可见光谱进行表征。 关键词：苯酐-尿素；酞菁钴；合成；光谱测定 1 引言 酞菁类化合物是四氮大环配体的重要种类，酞菁是一个大环化合物，环内有一个空穴，可以容纳铁、钴、铜等金属元素，并结合生成金属配合物。金属原子取代了位于该平面分子中心的两个氢原子。由于与金属元素生成配位化合物，所以在金属酞菁分子中只有16个π电子，又由于分子的共轭作用，与金属原子相连的共价键和配位键在本质上是等同的。故酞菁类化合物具有高度共轭π体系。它能与金属离子形成金属酞菁配合物，其分子结构式如图。这类配合物具有半导体、光电导、光化学反应活性、荧光、光记忆等特性。金属酞菁是近年来广泛研究的经典金属类大环配合物中的一类，其基本结构和天然金属卟啉相似，具有良好的热稳定性，因此金属酞菁在光电转换、催化活性小分子、信息存储、生物模拟及工业染料等方面有重要的应用。金属酞菁的合成方法主要是模版法，即通过简单配体单元与中心金属离子的配位作用，然后再结合成金属大环配合物，金属离子起模版作用。 金属酞菁的分子结构
合成反应途径如下（以邻苯二甲酸酐为原料）： 2 实验内容与步骤 2.1仪器与试剂 仪器：台秤、研钵、三颈瓶（250ml）、空气冷凝管、圆底烧瓶（100mL）、铁架台、玻璃棒、抽滤瓶、布氏漏斗、可控温电热套（250mL）、电炉、温度计、抽滤瓶 DZF-III型真空干燥箱 SHZ-III型循环水真空泵、紫外─可见分光光度计 试剂：邻苯二甲酸酐、尿素、钼酸铵、无水CoCl 煤油、无水乙醇、2%盐 2、 酸、氢氧化钠溶液、蒸馏水 2.2 酞菁钴粗产品的制备 称取邻苯二甲酸酐3.69g，尿素5.95g和钼酸铵0.25g于研钵中研细后加入0.85g无水氯化钴，混匀后马上移入250ml三颈瓶中，加入60ml煤油，加热（200℃）回流2h左右，在溶液由蓝色变为紫红色后停止加热，冷却至70℃左右，加入10到15ml无水乙醇稀释后趁热抽滤。并用乙醇洗涤2次，丙酮洗涤1次，得粗产品。 2.3 粗产品提纯 将滤饼加入2%盐酸加热煮沸后趁热抽滤，再将滤饼加入去离子水，煮沸后趁热抽滤，滤饼再加入适量氢氧化钠碱液煮沸抽滤，重复上述步骤2次，直至滤液接近无色。 将产品放在表面皿上在70℃真空干燥8h。 2.4 样品的表征与分析 干燥好后取少量样品溶于二甲基亚砜中，做紫外可见光谱分析。 3 结果和讨论 3.1 数据处理
钼酸铵 4邻苯二甲酸酐＋4尿素＋M2＋MPc＋H2O+CO 2 2.1.2 金属酞菁的制备和纯化 金属酞菁（MPc）按如下模板反应制备：(M=Mn，Cu，Ni，Co) （） 对于不同的中心离子M2＋，具体制备方法也不同。 （1）酞菁锰（MnPc）的制备和纯化 苯酐5.92g 尿素9.01g 锰1.69g 钼酸铵2.47*10-3 g 加入量：苯酐5.92 （0.04 mol），尿素9.01（0.15mol），钼酸铵2.47*10-3（2*10-6mol），锰1.69（0.01mol）。 一定量的苯酐和尿素置于250ml三颈烧瓶中，加入千分之二的钼酸铵作催化剂，再加入150ml二甲苯作溶剂。加热至120℃使固体完全溶解，趁热加入硫酸锰。升温至140℃下回流，20min后溶液变混浊，升温至150℃回流1h，溶液变清，底部有浅黄色沉淀。倒出二甲苯，160o C下恒温3h蒸出溶剂。粗产品用6M HCl 浸泡12h，在烧杯中静置后，倒掉上层清液体，反复用蒸馏水洗涤，静置，直至倒出液体为无色且中性。再用丙酮浸泡，静置，洗至倒出的上层清液为无色。再用1mol/L的NaOH溶液浸泡（时间？），静置，倒掉上层清夜，再用蒸馏水洗至倒出液为无色且为中性。在100℃下干燥12h，即得MnPc。 （2）酞菁铜（CuPc）的制备和纯化 在250ml三颈烧瓶中将苯酐、尿素和氯化铜按4：4：1的摩尔比混合，再加入千分之二的钼酸铵作催化剂，加入150ml二甲苯作溶剂。加热，在160℃下回流，20min后溶液变混浊，在此温度下继续回流0.5h，溶液变清，并呈浅蓝色，烧瓶底部有蓝色沉淀。在200℃下继续回流4h，蒸出溶剂。粗产品置于6N HCl 中，浸泡12h，过滤，用蒸馏水将蓝色沉淀洗至滤出液为无色，再用丙酮洗至滤出液为无色。在120℃下干燥12h，即得CuPc。 （3）酞菁镍（NiPc）的制备和纯化 苯酐、尿素和硫酸镍配料的摩尔比为4：4：1，先将苯酐、尿素置于250ml
化工专业开题报告范文 学了化工的你，知道自己的专业开题报告要怎么写吗?下面是为大家带来的，仅供参考。 1： 25万吨/年二甲醚精馏系统及二甲醚精馏塔设计 一、课题的目的与意义 二甲醚又称甲醚，简称DME，分子式：CH3OCH3 ，结构式： CH3—O—CH3 。二甲醚在常温常压下是一种无色气体或压缩液体，具有轻微醚香味。相对密度(20℃)0.666，熔点-141.5℃，沸点-24.9℃，室温下蒸气压约为0.5MPa，与石油液化气(LPG)相似。溶于水及醇、乙醚、丙酮、氯仿等多种有机溶剂。易燃，在燃烧时火焰略带光亮，燃烧热(气态)为1455kJ/mol。常温下DME具有惰性，不易自动氧化，无腐蚀、无致癌性，但在辐射或加热条件下可分解成甲烷、乙烷、甲醛等。 二甲醚是醚的同系物，但与用作麻醉剂的乙醚不一样，却具有神经毒性;能溶解各种化学物质;由于其具有易压缩、冷凝、气化及与许多极性或非极性溶剂互溶特性，广泛用于气雾制品喷射剂、氟利昂替代制冷剂、溶剂等，另外也可用于化学品合成，用途比较广泛。 二甲醚作为一种基本化工原料，由于其良好的易压缩、冷凝、汽化特性，使得二甲醚在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的用途。如高纯度的二甲醚可代替氟里昂用作气溶胶喷射剂和致冷剂，减少对大气环境的污染和臭氧层的破坏。由于其良好的水溶性、油溶性，使得其应用范围大
大优于丙烷、丁烷等石油化学品。代替甲醇用作甲醛生产的新原料，可以明显降低甲醛生产成本，在大型甲醛装置中更显示出其优越性。作为民用燃料气其储运、燃烧安全性，预混气热值和理论燃烧温度等性能指标均优于石油液化气，可作为城市管道煤气的调峰气、液化气掺混气。也是柴油发动机的理想燃料，与甲醇燃料汽车相比，不存在汽车冷启动问题。它还是未来制取低碳烯烃的主要原料之一。由于石油资源短缺、煤炭资源丰富及人们环保意识的增强，二甲醚作为从煤转化成的清洁燃料而日益受到重视，成为2010年来国内外竞相开发的性能优越的碳一化工产品。作为 LPG和石油类的替代燃料，二甲醚是具有与LPG的物理性质相类似的化学品，在燃烧时不会产生破坏环境的气体，能便宜而大量地生产。与甲烷一样，被期望成为21世纪的能源之一。 二、研究现状和前景展望 1.研究现状 目前DME的制取工艺有合成气一步法以及甲醇两步法，其中两步法包括甲醇液相法以及气相法。甲醇液相硫酸催化法和甲醇气相法制取二甲醚的生产技术较为成熟，两种方法均有工业装置运转。 甲醇脱水法以精甲醇为原料，脱水反应副产物少，二甲醚纯度高达99%，使用于有较高要求的气雾产品，也可以用作制冷剂或医用气雾剂的抛射剂5，且三废排放少。该工艺比较成熟，可以依托老企业建设新装置，也可单独建厂生产。但该方法要经过甲醇合成、甲醇精馏、甲醇脱水和二甲醚精馏等工艺，流程较长，因而设备投资大，产品成本高，受甲醇市场波动的影响也比较大。
五聚赖氨酸β-羰基酞菁锌：光动力疗法中一种有效的肿瘤靶向光敏剂 介绍 作为一种潜在的抗癌方法，光动力学疗法正日益受到人们的关注。在各种光敏剂中，酞菁由于它优越光敏特点而被广泛的研究：在670nm处的强吸收（此处光的组织穿透深度是卟吩姆钠630nm处的两倍)，选择性地被肿瘤细胞摄取，具有低毒性，高化学和光化学稳定性的特点。然而，未被取代的酞菁是疏水的，在体液中难溶。在一些实验研究中发现，大部分的两亲性光敏剂比相同类型的疏水或亲水分子具有更高的光学动力。酞菁外周的磺基取代是个很好的方法增加酞菁的水溶性，因而它们更适合在生理系统中使用，CAUCHON等人发现将酞菁用三个磺酸集团和一个疏水的乙炔基取代大大增加了细胞摄取，优先定位在线粒体膜，对emt-6L老鼠乳腺的肿瘤细胞产生光学动力效应。邻二磺酸酞菁比对二磺酸酞菁有更好的活性。他们在培养的细胞和实验动物的肿瘤细胞中可以有效的穿透细胞并显示出高效的光动力学效应。新近的研究表明ZnPc-S2P2可在体外有效杀灭肿瘤细胞，而体内使肿瘤凋亡。此种两性光敏剂的临床一期实验正在进行。另一种二磺酸盐衍生物，AlPcS2，也证实主要通过杀灭肿瘤细胞而非损害血管来引起肿瘤衰亡。 在光敏剂中引入正电荷取代基不仅可增加酞菁环的极性和溶解性，还可以增加细胞摄取并提高对肿瘤细胞及细胞内位点的靶向性。观察发现，阳离子吡啶酞菁锌比阴离子及中性酞菁锌有更强的细菌光毒性。另外，研究还发现，N-甲基吡啶氧基酞菁和多聚L-精氨酸氯e6？可使革兰氏阳性菌及革兰氏阴性菌失活。 将取代酞菁纯化为单一异构体面临着很大困难。非对称性取代酞菁则由于存在多种异构体难度更大。我们开发了一种可实现大规模制备单取代β-羰基酞菁锌的合成与纯化方案。在此化合物的基础上，我们合成了一非对称酞菁锌共轭体系，ZnPc-(Lys)5。该共轭化合物的定量细胞摄取及光毒性都与ZnPc-S2P2及ZnPc-S4做了比较。光动力活性评估方面，体外引入三种细胞株（人源胃癌细胞，人源慢性髓性白血病细胞及人胚肺成纤维细胞），而体内实验对象为昆明鼠皮下植入的S180肿瘤。我们还进行了该多聚赖氨酸酞菁锌的药代动力学及生物分布方面的研究。我们的研究表明，ZnPc-(Lys)5在体内外具有优良的光动力学效应。这表明ZnPc-(Lys)5可能成为一个有价值的临床前研究的候选药物。 结果和讨论 在癌症的光动力疗法中，酞菁是一种强效的光敏剂。人们也常解析酞菁衍生物的水溶性及肿瘤靶向性等生物学性质。尽管如此，取代酞菁，尤其是非对称取代物的大规模纯化为单一异构体始终有不小的挑战。我们认为ZnPc-(Lys)5为高纯度，水溶性的酞菁锌光敏剂。由于，肿瘤细胞比正常细胞有着更多的净负电荷，因此光敏剂中荷正电的五聚赖氨酸基团可具备肿瘤靶向性。此外，由于内吞作用，细胞对带正电荷的物质（尤其大分子量物质）有着比中性或负电荷分子更大的摄取量。
毕业论文开题报告 高分子材料与工程 四氨基锌酞菁的固相合成 一、选题的背景和意义 酞菁类化合物是具有四氮杂四苯并卟啉结构的化合物。自1907年最初发现以来，其发展相当迅速, 在短短几十年时间里已有5000多种酞菁类化合物问世，用途也由最初的有机颜料和染料扩展到其他许多重要领域。酞菁颜料以其优良的耐热、耐晒、耐酸碱性能及鲜艳的蓝绿色泽在工业上广泛用于汽车、服装、食品、印刷、橡胶、纺织、皮革等的着色工艺；尤其80年代以来，酞菁类化合物在光电复印等现代高技术领域得到新的应用，掀起了酞菁类化合物的研究热潮。 近些年来，随着纺织等行业对染料新品种的需求趋于饱和、染料工业的发展日益趋于成熟，对应于传统行业的染料品种的开发缓慢。功能材料的研究拓展了研究范围。酞菁化合物以其独特的物理性质、化学特性最早受到研究者的关注。目前酞菁已涉及太阳能电池、电子照相、光盘存储和非线性光学等领域的研究，同时，一些金属酞菁化合物由于具有较强的光催化、光敏化和荧光特性，在新型功能材料中起着举足轻重的地位。 影响金属酞菁合成产率的因素有反应温度、反应物的比例、催化剂和反应时间等，本论文主要采用固相法，根据不同反应物的比例和温度来研究合成四氨基锌酞菁的最佳条件。本实验主要研究：在不同的实验条件下，先合成硝基为取代基的四硝基锌酞菁，再将硝基还原为氨基为取代基的四氨基锌酞菁，通过比较实验数据，（产率、红外和紫外光谱测定，），研究金属酞菁的结构，并测定其各种物理化学性能，并进一步探索出最优条件。合成的四氨基锌酞菁与四硝基锌酞菁相比，具有更加优良的物理化学性能，对扩大酞菁化合物在各领域中的应用有非常重要的意义。 二、研究目标与主要内容（含论文提纲） 在相同的实验条件下，通过多组对比实验，用固相法探索出合成硝基为取代基的四硝基锌酞菁的最优条件，然后,研究出将硝基取代基还原为氨基为取代基的四氨基锌酞菁所需的最佳反应条件。最后，在最佳条件下合成产物，并对每步生成的物质进行红外光谱和紫外光谱检测，确定其成分。
实验六金属酞菁配合物的合成及光谱性质研究 一实验目的 （1）通过合成酞菁金属配合物，掌握这类大环配合物的一般合成方法，了解金属模板反应在无机合成中应用。 （2）进一步熟练掌握配合物合成中的常规操作方法和技能。 二实验原理 金属酞菁的合成 自由酞菁（H2Pc）的分子结构见图1（a）。它是四氮大环配体的重要种类，具有高度共轭π体系。它能与金属离子形成金属酞菁配合物（MPc），其分子结构式如图1（b）。这类配合物具有半导体、光电导、光化学反应活性、荧光、光存储等特性。金属酞菁是近年来广泛研究的经典金属大环配合物中的一类，其基本结构和天然金属卟啉相似，且具有良好的热稳定性和化学稳定性，因此金属酞菁在光电转换、催化活化小分子、信息储存、气敏传感器、生物模拟及工业染料等方面有重要的应用。 N N H N N N H N N N N N N N N N N N M M = Cu,Co,Ni,Zn,Pb,Pd a b 图1 酞菁配合物的结构示意图 金属酞菁的合成一般有以下两种方法：①通过金属模板反应来合成，即通过简单配体单元与中心金属离子的配位作用，然后再结合形成金属大环配合物。这里的金属离子起着一种模板作用；②与配合物的经典合成方法相似，即先采用有机合成的方法制得并分离出自由的有机大环配体，然后再与金属离子配位，合成得到金属大环配合物。其中模板反应是主要的合成方法。金属酞菁配合物的合成的方法主要有以下几种途径（以2价金属M为例）。
（1） 中心金属的置换 MX + LiPc MPc + 2LiX （2） 以邻苯二甲腈为原料 MX n +CN CN 4 MPc ℃300溶 剂 （3） 以邻苯二甲酸酐、尿素为原料Δ MX n +Co Co 4 MPc ℃ 300O + CO(NH 2)2 200 ~424 （4） 以2-氰基苯甲酸胺为原料 M + CN CONH 2 4 MPc + H 2O ℃250Δ 本实验按反应（2）制备金属酞菁，原料为金属盐、邻苯二甲腈，催化剂为1,8-二氮杂双环[5,4,0]十一-7-烯(DBU)。利用溶液法进行制备。 酞菁大环中的空穴可容纳铁、铜、铝、镍、钴等许多金属元素而形成金属酞菁配合物，在周期表中从IA 到VB 的元素都可与酞菁生成金属酞菁配合物，至今已知有70多种金属元素可以与萘酞菁形成配合物。萘酞菁周边共有24个氢原子，可被多种原子和基团取代，形成具有特定功能的酞菁衍生物。 对于半径较小的二价离子的金属萘酞菁和无金属萘酞菁为平面大环结构，分子对称性为D 4h (H 2Pc 为D 2h )。而对于半径较大的二价金属离子，由于酞菁环中心空间的限制，金属将位于酞菁环平面之上，则形成非平面四角锥金属酞菁配合物, 如Pb(Ⅱ)Pc [20]。对于三价或三价以上的中心金属（铝、钒、硅、锗等）可通过轴向配位形成六配位的四角双锥和五配位的四方锥酞菁配合物（图2）。 N N N N M N N N N M N N N N M L L L a b c 图2 不同配位的萘酞菁配合物的几何图示 a. 四配位平面正方形结构 b.五配位四方锥结构 c.六配位四角双锥结构 金属酞菁配合物的热稳定性与金属离子的电荷及半径比有关。由电荷半径比较大的金属
2013 届毕业论文开题报告 题目水热法合成钨酸盐纳米材料 学院化学与环境工程学院 专业应用化学_ 姓名班级09应化2Z 指导教师 实验地点资源循环楼 起止日期2012年9月至2013年6月 年月日
毕业设计（论文）开题报告 一、课题的意义和目的 钨酸盐半导体材料, 因其特有的结构和物理化学性质, 日益受到人们的重视，研究十分活跃。系统地研究钨酸盐等半导体材料体系的发光特性与晶体结构的关系、形貌与光催化间的关系,可为新型发光材料和光催化材料的设计开发提供理论依据，如今在物理学、化学、材料学、生物学、医学、电子学等学科高度交叉，成为一门综合的科学技术。本文主要研究的是利用水热法合成钨酸盐纳米材料，设计和制定新的反应体系和工艺过程，寻求一种新的和简单的方法来寻求简单的方法合成一些无机功能纳米材料。 二、主要研究内容 1.通过查阅文献，了解Nd2(WO4)3、PbWO4纳米材料的合成方法； 2.根据文献内容及所学知识，设计实验方案； 3.做好每次试验纪录并能对实验结果进行分析，以正确的格式书写论文。 三、主要设计方案为 将n( Na2WO4·2H2O ): n(A2(NO3)3 )=1.5: 1 混合在烧杯中，再加入0.32 g的CTAB，10 mL的蒸馏水，室温下磁力搅拌至形成均一粘稠溶液，调节溶液的pH值。将所得混合溶液分别装入内衬聚四氟乙烯的不锈钢反应釜内（20 mL的容积）。将反应釜密封后置入预先加热的180℃烘箱内，恒温静置4~6小时。反应完毕将反应釜自然冷却至室温。然后，室温下磁力搅拌至形成均一粘稠溶液。分别测取溶液pH值，将溶液用二次蒸馏水洗涤后用离心机离心分离三次，然后将固体在80℃干燥箱中干燥。 四、预期结果 得到Nd2(WO4)3、PbWO4纳米材料。 五、进度安排 2012-9-5~2012-10-15查资料、收集文献、写开题报告 2012-10-16~2012-11-14设计详细实验方案、准备原料及实验仪器 2012-11-15~2013-04-28做实验 2013-04-29~2013-05-27撰写论文 2013-05-28~2013-06-03准备答辩事宜
毕业论文文献综述 高分子材料与工程 负载型酞菁用于染料废水处理 1．引言 染料废水是指生产生活中用苯、甲苯及萘等为原料经硝化、碘化生产中间体，然后再进行重氮化、偶合及硫化反应制造染料、颜料生产过程中排出的废水。由于生产的染料、颜料及其中间体种类复杂繁多，废水的性质各有不同。主要包括：预处理阶段排放的退浆、煮炼、漂白、丝光废水；染色阶段排放的染色废水；印花阶段排放的印花废水和皂洗废水；整理阶段排放的整理废水。 2．染料废水的特点 染料企业生产的产品各种各样，除了织造方法不同外纤维成分也发生了较大变化，特别是近年来化学纤维的快速发展，各类天然纤维与化学纤维混纺产品不断增加，即使同一企业其产品成分变化也比较大，因而其生产过程中排放的废水水质也经常处于变化之中。一般来说，天然纤维产品染料过程中排放的废水水质可生物降解性较好，天然纤维与化学纤维混纺产品排放的废水水质可生物降解性稍差，而纯化学纤维产品排放的废水水质可生物降解性则最差。主要是生产加工过程中使用的浆料和染料不同以及对纤维的不同前处理工艺导致。总而言之，染料废水具有色度大、有机物含量高，水质变化大，pH值变化大，水温水量变化大等特点。 3．染料废水的危害 染料废水排入天然水体后，废水的水温就会升高，通常为30～40℃，有时可达50℃以上，且水中大量有机物会迅速消耗水体中的溶解氧，使河流因缺氧产生厌氧型分解，释放出的硫化氢又进一步消耗水体中的溶解氧，使水体中溶解氧大幅度下降。废水中总磷、总氮含量增高，排放后使水体富营养化。漂白废水中的游离氯可能破坏或降低河流的自净能力。重金属一般会形成污泥，危害水中动植物的生长。染色废水使河水变色，严重破坏水体的生态链，同时也大大降低了水体的经济价值。在染料生产过程中，每生产１吨染料，要随废水损失2%的产品。而在印染过程中损失量更大，为所用染料的只有10%左右。染料废水中含有的苯环基、偶氮基等基团的染料很容易导致人体得患膀胱癌。废水中残存的染料组分，即使浓度很低，排入水体亦会造成水体透光率的降低，而最终将导致水体生态系统的破坏。全世界每年以废物形式排入环境的染料约6万吨，特别是含有机染料污水具有水量大、分布面广、水质变化大、有机毒物含量高、成分复杂以及难降解等特点，对水生生态系统及其边界环境产生了巨大的冲击。如果染料废水不经过处理，任意排放，废水直接流入河流
本科生毕业设计任务书 （工科及部分理科专业适用） 题目：年产1500吨乙醛车间工艺设计题目来源：□省部级以上□市厅级□横向√自选 题目性质：□理论研究□应用与理论研究√实际应用研究学院：境环与化学工程系：化学工程 专业班级：制药071 学生姓名：吴昌峰学号5801307022 起讫日期：2011.2.21—2010.6. 指导教师：邹建国职称：教授 指导教师所在单位：环化学院化工教研室 学院审核（签名）： 审核日期： 二0 0九年制
一、选题的依据及意义 乙醛是重要的化学制药工业中间体，主要用于制造醋酸、醋酐、醋酸乙酯、氯乙酸、聚乙醛、三氯乙醛、正丁醇、季戊四醇和醋酸乙烯等产品[1]。因此乙醛的生产与发展，取决于市场对它下游产品的需求。 醋酸是乙醛下游产品中最为重要的产品之一。醋酸是用途最广的有机酸之一，醋几乎贯穿了整个人类文明史，不仅可以促消化，起到调味的作用，还可以与金属发生反应生成美术上要用的颜料的，包括白铅（碳酸铅）、铜绿（铜盐的混合物包括乙酸铜）。它最主要在工业上用于生产醋酸乙烯、乙酸干、对苯二甲酸、聚乙酸醇、醋酸乙酯、醋酸丁酯、氯乙酸、醋酸纤维和醋酸盐等。另外，醋酸还可以进一步加工成农药、医药、染料、涂料、合成纤维、塑料和粘合剂等多种产品。我过是醋酸消耗大国，特别是中国的工业发展需要大量的醋酸作为原料。国内仍然需要从国外进口醋酸来满足需求。醋酸消费量的增长势必会带动乙醛市场发展。 乙二醛是又一种乙醛下游产品，是分子结构最简单的脂肪族二元醛，乙二醛只有形成水合物才稳定，商品为30％～40％的水溶液，以四醇型的形式存在。乙二醛是近年来颇受国内外化工界重视的化学品，除具有脂肪醛的通性外，由于含有两个并列的羰基，还具有特殊的化学性质，可与醇、氨、酰胺、醛、含羧酸的化合物进行加成或缩合反应，还可以与类蛋白动物胶、纤维素、聚乙烯醇以及脲等发生交联反应，因此在工业上得到广泛的应用。在纺织印染、建材、皮革、医药、农药、国防、涂料、轻工、粘合剂、石油冶金、环保等方面具有广泛的用途，开发利用前景广阔[2]。 乙醛其他下游产品，如季戊四醇、乙醛酸、吡啶、巴豆酸等，在医药、化工等领域同样具有广泛的用途和开发应用前景，虽然现在的市场需求量不是很大，消耗量较小，但随着工业的发展，下游产品的开发，市场需求量会越来越大，未来对乙醛消耗的拉动也是非常可观的。 总体来说，乙醛是一种非常重要的化学中间品，它可以经过工业处理成为许多重要的化学产品。随着工业的发展，国内对这些产品的需求量越来越大，同时国内这方面的优质产品比较少。采取先进的方法，生产出优质的产品，可以为企业带来丰厚的利润，也可以为中国的工业发展提供支持。进行乙醛生产工艺的研究势在必行，意义重大。 二、国内外研究现状及发展趋势（含文献综述） 乙醛本身几乎没有直接的用途，而是重要的中间体，可用于生产许多产品，
一、题目
任务书 纤维素共价固定功能化酞菁
二、主要内容和基本要求（指明本课题要解决的主要问题和大体上可从哪几
个方面去研究和论述该主要问题的具体要求）
主要目标和任务：金属酞菁衍生物由于其特殊的结构而具有优良的催化氧化性 能，广泛运用于各行各业。本实验首先合成酞菁化合物，再制备纤维素薄膜，然后 采用直接将金属酞菁衍生物负载到纤维素上的方法，制备得到一种金属酞菁负载纤 维催化剂。本文采用微波消解-火焰原子吸收光谱法测定酞菁衍生物中的金属元素的 含量，从而根据金属元素的含量换算出金属酞菁在纤维素纤维上的负载量。
主要内容包括： （1）合成外环有氨基官能团的金属酞菁化合物 （2）以乙酸纤维素原料制备薄膜，通过水解得到纤维素薄膜，并对其进行氧化 处理使其表面形成功能化基团。 （3）通过共价键的方式将酞菁固定于纤维素纤维表面，制备得到一种负载型的 催化剂。 （4）考察各反应条件对负载量的影响。
三、起止日期及进度安排
起止日期： 2010 年 11 月 8 日 至 2011 年 4 月 18 日
进度安排： 序号
时间
1 2010.11.08 至 2010.11.18
2 2010.11.21 至 2010.12.23
3 2011.12.26 至 2011.01.10
4 2011.01.10 至 2011.01.24
5 2011.02.19 至 2011.03.10
6 2011.03.15 至 2011.3.31
7 2011.04.15 至 2011.04.18
内容 文献的查阅与实验方案制定 完成开题报告、英文翻译和文献综述
合成四氨基金属酞菁 完成纤维素薄膜的制备与固定 完成反应温度和时间对固定量的影响 根据实验结果，完成论文初稿 修改毕业论文，最终完稿
四、推荐参考文献（理工科专业应在 5 篇以上，文科类专业应在 8 篇以上，其中外文文
献至少 2 篇。） 3. 沈永佳，酞菁的合成及应用[M]，北京：化学工业出版社，2000，2 第一版. 4. 姚玉元，陈文兴，吕素芳.催化纤维的制备及催化性能[J] .纺织学报，2007，28(4):5-7 5. 陈文兴，陈世良，吕慎水，等.负载型酞菁催化剂的制备及其光催化氧化苯酚[J].中国科学， 2007，50(3):379-384. 6. 殷焕顺.易溶性金属酞菁衍生物的合成及其性质研究:学位论文.湖南:湘潭大学，2004 [5] B. Kippelen, S. Yoo, J. A. Haddock, B. Domercq, S. Barlow,B. A. Minch, W. Xia, S. R. Marder and N. R. Armstrong,in Organic Photovoltaics: Mechanisms, Materials, and Devices,ed. S. sariciftic and S. Sun, CRC Press, Boca Raton, FL,2005. [6]F. Armand, H. Perez, S. Fouriaux, O. Araspin, J.-P. pradeau,C. G. Claessens, E. M. Maya, P. Va′quez and T. Torres, synth.Met., 1999, 102, 1476; Z. Wang, A.-M. Nygrd, M. J. Cook andD. A. Russell, Langmuir, 2004, 20, 5850.
青岛大学 毕业论文(设计)开题报告 题目：Vilsmeier反应及其在有机合成上的应用 学院：师范学院 专业：化学（师范类） 姓名：刘程 指导教师：梁强 2012 年3 月16 日
论文题目 Vilsmeier 反应及其在有机合成上的应用 题目来源 教师命题 一、选题依据（选题的目的和意义，国内外研究现状及发展趋势） Vilsmeier 反应是一个应用比较广泛的有机名人反应，是Vilsmeier 等人于1927年发现的，主要成分就是DMF 和POCl 3，而DMF 和POCl 3在一定条件下混合所形成的亲电试剂也被称为“Vilsmeier 试剂”并沿用至今，同时也被后来的化学家进一步完善、补充，应用范围逐渐扩大，在有机合成领域发挥的至关重要的作用。现在通常认为是由卤化剂与取代酰胺组成的复合试剂。常用的卤化剂是POCl 3，其他还有SOCl 2，COCl 2等。取代酰胺通式为RCONR 1R 2。 Vilsmeier 反应主要是用芳烃和活泼烯烃化合物用二取代甲酰胺及三氯氧磷催化得到醛。该反应的通式为： ArH RR'NCHO ArCHO RR'NH POCl 3 该反应的反应历程是： HC O NRR' HC O -NRR' Cl P Cl O OCH NRR' Cl P Cl O O CH NRR'Cl ClCH NRR'ClCH NRR' ArH Ar CH NRR'Cl Ar CH NRR'Cl H 2O Ar CH O RR'NH 2Cl - P Cl Cl Cl O 目前，国内外研究者对该反应有着极大的兴趣，关注日益密切，研究成果大量 呈现。Vilsmeier 试剂应用很广泛，其本质是亲电取代和亲核取代反应。具体可发生氯化、芳香化、脱水化等等其他反应，因此其产物会在医药、农药及染料等方面有巨大的应用价值。人们已经知道，Vilsmeier 试剂可以应用在酰化反应、氯化反应、氯化甲酰化反应、芳香化反应、成环反应等多种反应类型当中。而且，人们已经通过