Page 119 - 《精细化工》2020年第8期
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第 8 期                   邹晓婷,等:  没食子酸取代酞菁锌的合成及其碱敏感荧光特性                                   ·1617·


            反应结束冷却至室温,加入甲醇稀释并过滤,收集                             剂,在室温条件测定产品的核磁共振氢谱;以 α-氰基-
            沉淀,先后用 1.0  mol/L 的 NaOH 和 0.5  mol/L 的            4-羟基肉桂酸(CHCA)为基质、乙醇为溶剂,在电
            H 2 SO 4 反复洗涤,最后用超纯水洗至中性,80  ℃真                    压 19.1 kV、反射模式下测定 GA-ZnPC 的高分辨质谱。
            空干燥沉淀得到 5.80  g 蓝黑色固体 NO 2 -ZnPC,产                 1.3.2    紫外-可见吸收光谱测定
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            率为 69.2%。HNMR (400 MHz, DMSO-d 6 ), δ: 9.48 (s,        取少量上述制备的 NO 2 -ZnPC、NH 2 -ZnPC、
            1H, Ar—H), 9.17 (s, 1H, Ar—H), 8.84 (s, 1H, Ar—H);   GA-ZnPC 固体于烧杯中,用 DMF 配制成浓度为
            m.p.: 236~238  ℃(Sigma 参考值为 239  ℃).               1 mmol/L 的母液,并超声 2 min 使之完全溶解后备
            1.2.2    NH 2 -ZnPC 的合成
                                                               用。测试前使用分子筛脱水后的 DMF、乙醇、甲醇、
                 称取 5.80 g(7.7 mmol)NO 2 -ZnPC 磨细后分散
                                                               DMSO、ACN 稀释到指定浓度,然后在光程 1  cm
            于 150 mL 超纯水中,加入 40.00 g(414 mmol)九
                                                               的石英比色皿中进行紫外吸收光谱采集,使用
            水合硫化钠,50  ℃搅拌反应 12  h 后,在混合反应
                                                               V(DMF)∶ V(C 2 H 5 OH/CH 3 OH/DMSO/ACN)=1∶ 100
            液中加入 0.5  mol/L 的 H 2 SO 4 洗涤过滤,水洗后用
                                                               的混合溶剂作参比。测定温度为室温,所有待测溶
            1.0 mol/L 的 NaOH 溶解煮沸,过滤,最后水洗至中
                                                               液均为空气饱和。
            性,80  ℃真空干燥得 3.0 g 深绿色固体 NH 2 -ZnPC,               1.3.3    荧光光谱测定
                          1
            产率为 61.1%。HNMR (400 MHz, DMSO-d 6 ), δ: 8.91           用 DMF 将上述配制的 GA-ZnPC 母液稀释成
            (dd,  J=16.3,  8.2  Hz,  1H,  Ar—H),  8.36~8.46  (m,  1H,   2 μmol/L 的溶液,倒入光程 1 cm 的四面透光石英比
            Ar—H), 7.37 (d, J=8.2 Hz, 1H, Ar—H), 6.24 (s, 2H,
            Ar—NH 2 ); m.p.: 231~233  ℃。                       色皿中,然后置于荧光光谱仪中,在室温条件下测
            1.2.3    TTBC 取代酞菁锌(TTBC-ZnPC)的合成                  定其荧光激发和发射光谱,扫描参数为:狭缝宽度
                 将 1.80  g(2.8  mmol)NH 2 -ZnPC 溶于 120  mL     5 nm,电压 500 V,扫描速度 500 nm/min。
            无水乙腈,加入 4.00  g  4-二甲氧基吡啶,室温搅拌                     1.3.4    光谱滴定
            溶解,并缓慢加入 4.00 g(17.3 mmol)3,4,5-三甲氧                    取 2 μmol/L GA-ZnPC DMF 溶液 2.5 mL,置于
            基苯甲酰氯后,于 25  ℃反应 12 h。旋蒸除去溶剂,                      四面透光石英比色皿中,逐步加入浓度为 2 mmol/L
            加入 1.0 mol/L  NaOH 溶液煮沸,过滤,先后用 1.0                 TBAH 的水溶液进行滴定,滴加过量 TBAH 溶液
            mol/L  NaOH 和 0.5  mol/L  H 2 SO 4 洗涤,最后用水洗        (44 μL,即 34.6  μmol/L)后,加入等物质的量醋
            至中性,80 ℃真空干燥后得 3.0 g TTBC-ZnPC(Ⅲ),                 酸进行酸化。每次滴定混合均匀后,于室温条件测
                            1
            产率为 75.2%。 HNMR(400  MHz,  DMSO-d 6 ),  δ:         定其荧光光谱和紫外吸收光谱。此外,另取 2 μmol/L
            10.98(d, J =13.7 Hz, 1H, —CONH—), 10.00(d, J=6.8   的 GA-ZnPC DMF 溶液 2.5 mL 滴加对应体积的纯水
            Hz, 1H, Ar—H), 9.40(d, J=8.3 Hz, 1H, Ar—H), 8.65(d,   用于稀释对照。
            J=8.6 Hz, 1H, Ar—H), 7.60(d, J=5.3 Hz, 2H, Ar—H),
            4.02(d,  J=3.4 Hz, 6H, —OCH 3),  3.74~3.93  (m,  3H,  —   2   结果与讨论
            OCH 3 ); m.p.>300  ℃。
            1.2.4    GA-ZnPC 的合成                               2.1   结构分析
                 将 0.80  g(0.6  mmol)TTBC-ZnPC(Ⅲ)溶于                图 1 为 NH 2 -ZnPC(A)和 GA-ZnPC(B)的红
            15  mL 二氯甲烷,冰浴搅拌完全溶解后,缓慢滴加                         外光谱。NH 2 -ZnPC 的红外谱图中出现了 N—H 伸缩
                                                                                            –1
            15 mL 质量浓度为 0.23 kg/L 的三溴化硼二氯甲烷溶                   振动峰,在 1446、1483、1580 cm 出现了苯环骨架
                                                                                           –1
            液,冰浴搅拌 1 h 后,室温下反应过夜。反应结束,                         C—C 伸缩振动吸收峰;1337 cm 出现了吲哚 C—N
                                                                                  –1
            冰水淬灭,抽滤,分别用 0.5 mol/L H 2 SO 4 、饱和食                伸缩振动峰;1297 cm 出现了苯胺 C—N 伸缩振动
                                                                         –1
            盐水、超纯水洗涤后,80 ℃真空干燥得 0.52 g 墨绿                      峰;1604 cm 出现了异吲哚 C==N 伸缩振动峰;930、
                                          1
                                                                               –1
            色固体 GA-ZnPC,产率为 73.8%。HNMR (400 MHz,               857、817、768 cm 出现 C—H 变形振动峰;1036、
                                                                             –1
            DMSO-d 6), δ: 10.79 (d, J=11.7 Hz, 1H, Ar—NH—CO),   1130、1207  cm 出现 C—H 弯曲振动峰,证实 PC
            9.95~10.08  (m,  1H,  Ar—H),  9.35  (t,  J=7.7 Hz, 1H,   大环结构的形成及 NO 2 -ZnPC 成功被还原 成
            Ar—H), 9.30 (s, 2H, Ar—OH), 8.94 (s, 1H, Ar—OH),
            8.57~8.67 (m, 1H, Ar—H), 7.18~7.31 (m, 2H, Ar—H);   NH 2 -ZnPC;GA-ZnPC 的红外光谱中,除了 PC 本身
            m.p.>300  ℃。                                       的骨架伸缩振动吸收峰外,还在 1650、1521、
                                                                      –1
            1.3    结构表征及性能测试                                   1240 cm 分别出现了酰胺Ⅰ带、酰胺Ⅱ带、酰胺Ⅲ
                                                                                      –1
            1.3.1    结构测定                                      带吸收峰,以及在 1392 cm 的酚羟基 O—H 变形振
                                                                             –1
                 使用 KBr 压片法在室温条件下测定产物的红外光                      动峰和 1208 cm 的酚羟基 C—O 伸缩振动峰。由此
                                         –1
            谱,扫描波长范围为 4000~500 cm ;以 DMSO-d 6 为溶               确定 GA-ZnPC 成功合成。
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