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烷氧基取代酞菁的晶体结构与光记录介质的研究

王俊东  
【摘要】: 酞菁类化合物因其比较稳定的π共轭分子结构,具有一些独特的光谱和催化能力等性质,已经被用作染料(颜料)、催化剂和光电材料等,而且作为功能材料和分子组装元件在高技术领域的应用潜力,以及因为具有与卟啉相似的结构而在生物医药领域所具有的应用前景都受到了关注。在不同的实际应用中,需要对酞菁的分子结构进行必要的修饰,以获得所需的理化性质。酞菁分子的较高的可修饰性一方面为其应用提供了方便,另一方面也为构效关系的研究提出了课题。本文的主要工作包括: 1、合成带有不同中心原子和在周环上带有不同类型、不同数目(四个或八个)的烷氧基的酞菁化合物,从中找出适于作CD-R光盘记录层材料(俗称染料)的物种。该染料经鉴定达到规定的要求,较好地完成了计划任务。所合成的化合物,中心原子包括Cu、Ni、Zn、Co、VO基团和H_2(无金属酞菁)。烷氧基包括乙氧基、丁氧基、异戊氧基、2,2,4-三甲基-3-戊氧基等。合成反应采用带有相应烷氧基的邻苯二甲腈衍生物为前驱体(分子碎片)。合成方法包括在醇溶剂中有机强碱(DBU)存在下反应、惰性溶剂钼酸铵催化法、分子碎片在加有金属锂的醇溶剂中缩合、以及无金属酞菁与金属离子配位等。 2、培养得到了其中13个化合物的晶体,测定了晶体结构: 摘 要 晶体结构的主要特征如下: *)取代基互不相邻的四取代化合物的酞育环基本保持平面构型,取代基的 引入,导致分子间的堆积有较大的变化,即把环平面间的距离由无取代化合物的 3.5人拉大到~7人,从而使环平面之间形成一系列孔洞,溶剂分子可进入其中。 p)八取代化合物结构特点之一是酞警环呈马鞍状变形,即相邻取代基的位 阻导致酞蔷环偏离平面构型,因而较大的取代基引起较大偏离,这点与M.J.C*加 的结果一致。但本文在比较了一系列不同取代基的结果之后进一步发现,酞苦环 偏离平面构型,是分子内取代基之间的位阻和分子间聚集共同作用的结果。 3、以晶体结构的研究为基础,结合谱学和热分析等手段,有针对性地研究了炕 氧基取代酞爱的构效关系,主要分析了对CD显性能有较大影响的UV/VIS谱、 溶解度、热稳定性等与结构的关系。对这些规律的了解,有助于探寻用作CD-R 染料的物种。


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