專(zhuān)利名稱(chēng)：一種金屬酞菁化合物的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬酞菁化合物的制備方法，尤其是一種在家用微波爐中利用微波對(duì)反應(yīng)原料進(jìn)行快速聚合合成金屬酞菁化合物方法。
背景技術(shù)：
酞菁化合物是一種優(yōu)良的功能材料，具有良好的化學(xué)性質(zhì)、催化活性、熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性。酞菁類(lèi)化合物獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)使它們?cè)诖呋瘜W(xué)、光化學(xué)、電化學(xué)、非線(xiàn)性光學(xué)、晶體化學(xué)、超導(dǎo)物理學(xué)、信息材料學(xué)和醫(yī)學(xué)等學(xué)科的前沿領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，對(duì)金屬酞菁配合物的合成方法研究比較多，通常有兩種途徑合成:一種是以鄰苯二氰和相應(yīng)的金屬鹽為 起始物的鄰苯二氰法；另一種是以苯酐、尿素和金屬鹽為起始物，在鑰酸銨催化下完成的苯酐/尿素法。鑰酸銨，價(jià)格比較高。工業(yè)上制備酞菁鐵主要是用苯酐法，苯酐法又分為固相法和液相法兩種。較液相法生產(chǎn)條件苛刻且存在有機(jī)溶劑污染和回收問(wèn)題，固相法原料價(jià)廉易得，工藝簡(jiǎn)單，也是實(shí)驗(yàn)室制備金屬酞菁經(jīng)常采用的方法。隨著有機(jī)合成技術(shù)的發(fā)展，微波近年來(lái)也被利用來(lái)促進(jìn)有機(jī)合成的反應(yīng)。微波能量通過(guò)空間或媒介以電磁波的形式傳遞，可實(shí)現(xiàn)分子水平上的攪拌，具有反應(yīng)速度快、收率高、體系溫度均勻、污染小或無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。但是現(xiàn)有的微波固相法合成金屬酞菁化合物技術(shù)中存在原料不易混合均勻的問(wèn)題，因?yàn)槠涠际遣捎醚心シɑ旌显?，影響收率?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題提供一種金屬酞菁化合物的制備方法，以解決以往微波固相法合成金屬酞菁化合物技術(shù)中存在原料不易混合均勻，原料反應(yīng)不充分、產(chǎn)物收率低、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、產(chǎn)物后處理操作復(fù)雜的問(wèn)題。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種金屬酞菁化合物的制備方法，該方法包括以下步驟:
1)將原料鄰苯二甲酸酐或其衍生物、金屬化合物、尿素按摩爾比3.3^4:1: 8^9.3加入錐形瓶中，并加入占上述原料2wt% (重量)的對(duì)甲苯磺酸化合物做催化劑；
2)將瓶口密封，放在油浴鍋中加熱熔融，在8(Tl25°C下攪拌10-20min，使原料混合均勻；再置于家用微波爐中高功率加熱2-5min，玻璃棒攪拌均勻，再置于微波爐中低功率加熱4-7min，所得產(chǎn)物用濃硫酸溶解后傾倒于去離子水中，真空泵過(guò)濾，產(chǎn)物用10%的NaOH溶液洗滌至pH=7，再用蒸餾水洗滌，直至洗液用10% BaN03溶液檢驗(yàn)無(wú)沉淀為止，干燥得藍(lán)綠色粉末即為金屬酞菁化合物。優(yōu)選的，上述對(duì)甲苯磺酸化合物為對(duì)甲苯磺酸一水化合物。優(yōu)選的，上述步驟2)中高功率為50(T700W，低功率為210-350W。采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:
I)本發(fā)明對(duì)微波法進(jìn)行改進(jìn)，不使用研磨法混合原料，而采用加熱熔融法，在家用微波爐中直接合成金屬酞菁化合物，該方法產(chǎn)物收率高、反應(yīng)時(shí)間短、操作簡(jiǎn)單、能耗低且合成的金屬酞菁化合物純度高、熱穩(wěn)定性好，取得了較好的技術(shù)效果，有較廣闊的工業(yè)應(yīng)用前
景
O2)本發(fā)明采用價(jià)廉的對(duì)甲苯磺酸為催化劑，降低了生產(chǎn)成本。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1合成的八氯酞菁鈷的紫外-可見(jiàn)吸收光譜 圖2為本發(fā)明實(shí)施例1合成的八氯酞菁鈷的紅外光譜圖。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。實(shí)施例1
將7.51g四氯鄰苯二甲酸酐、1.52g CoCl2 6H20、12.6g尿素、0.50g對(duì)甲苯磺酸(C7H8O3S *H20)至于錐形瓶中，瓶口用膠塞密封。于100°C油浴鍋中磁力攪拌IOmin后取出，再置于美的KD 20C-CF (8) 00001691型微波爐(也可選用其他的微波爐)中700W加熱3min，350W加熱4min，出現(xiàn)墨綠色粉末，將粉末至于40ml 98% (質(zhì)量濃度)濃H2SO4溶解，然后傾A 1500ml的去離子水中，過(guò)濾。用20ml的10% (質(zhì)量濃度)的NaOH溶液洗滌濾餅，再用水洗至pH=7，并用10% BaNO3 (質(zhì)量濃度)檢驗(yàn)至無(wú)沉淀為止。將固體至于室溫干燥得3.87g。收率為70.02%。下式為金屬酞菁化合物的結(jié)構(gòu)式:
權(quán)利要求
1.一種金屬酞菁化合物的制備方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: 1)將原料鄰苯二甲酸酐或其衍生物、金屬化合物、尿素按摩爾比3.3^4:1: 8^9.3加入錐形瓶中，并加入占上述原料2wt%的對(duì)甲苯磺酸化合物做催化劑； 2)將瓶口密封，放在油浴鍋中加熱熔融，在8(Tl25°C下攪拌10-20min，使原料混合均勻；再置于家用微波爐中高功率加熱2-5min，玻璃棒攪拌均勻，再置于微波爐中低功率加熱4-7min，所得產(chǎn)物用濃硫酸溶解后傾倒于去離子水中，真空泵過(guò)濾，產(chǎn)物用10%的NaOH溶液洗滌至pH=7，再用蒸餾水洗滌，直至洗液用10% BaNO3溶液檢驗(yàn)無(wú)沉淀為止，干燥得藍(lán)綠色粉末即為金屬酞菁化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述金屬酞菁化合物的制備方法，其特征在于:所述對(duì)甲苯磺酸化合物為對(duì)甲苯磺酸一水化合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述金屬酞菁化合物的制備方法，其特征在于:所述步驟2)中高功率為50(T700W，低 功率為210-350W。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種金屬酞菁化合物的制備方法，該方法先將原料鄰苯二甲酸酐或其衍生物、金屬化合物、尿素混合加入錐形瓶中，并加入2wt%的對(duì)甲苯磺酸化合物做催化劑；將瓶口密封，放在油浴鍋中加熱熔融，在80~125℃下攪拌10min，使原料混合均勻；再置于家用微波爐中高功率加熱2-5min，玻璃棒攪拌均勻，再置于微波爐中低功率加熱，所得產(chǎn)物用濃硫酸溶解后傾倒于去離子水中，真空泵過(guò)濾，產(chǎn)物用10%的NaOH溶液洗滌至pH=7，再用蒸餾水洗滌，直至用10%BaNO3溶液檢驗(yàn)無(wú)沉淀為止，干燥即可。本發(fā)明制備的金屬酞菁化合物收率高、反應(yīng)時(shí)間短、能耗低、熱穩(wěn)定性高、后處理簡(jiǎn)單，污染低，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C07D487/22GK103145717SQ201310031640
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月28日
發(fā)明者張娟, 李俊盼, 任騰杰, 劉猛帥, 李潤(rùn)澤, 胡彥薈, 侯曉燕 申請(qǐng)人:河北科技大學(xué)