專利名稱：一種金屬酞菁化合物的制備方法
技術領域：
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反應原料進行快速聚合合成金屬酞菁化合物方法。
背景技術：
酞菁化合物是一種優(yōu)良的功能材料，具有良好的化學性質、催化活性、熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性。酞菁類化合物獨特的物理化學性質使它們在催化化學、光化學、電化學、非線性光學、晶體化學、超導物理學、信息材料學和醫(yī)學等學科的前沿領域有著廣泛的應用。近年來，對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。較液相法生產條件苛刻且存在有機溶劑污染和回收問題，固相法原料價廉易得，工藝簡單，也是實驗室制備金屬酞菁經常采用的方法。隨著有機合成技術的發(fā)展，微波近年來也被利用來促進有機合成的反應。微波能量通過空間或媒介以電磁波的形式傳遞，可實現(xiàn)分子水平上的攪拌，具有反應速度快、收率高、體系溫度均勻、污染小或無污染等優(yōu)點。但是現(xiàn)有的微波固相法合成金屬酞菁化合物技術中存在原料不易混合均勻的問題，因為其都是采用研磨法混合原料，影響收率。
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問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中存在原料不易混合均勻，原料反應不充分、產物收率低、反應時間長、產物后處理操作復雜的問題。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案如下: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，所得產物用濃硫酸溶解后傾倒于去離子水中，真空泵過濾，產物用10%的NaOH溶液洗滌至pH=7，再用蒸餾水洗滌，直至洗液用10% BaN03溶液檢驗無沉淀為止，干燥得藍綠色粉末即為金屬酞菁化合物。優(yōu)選的，上述對甲苯磺酸化合物為對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。采用上述技術方案所產生的有益效果在于:
I)本發(fā)明對微波法進行改進，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，該方法產物收率高、反應時間短、操作簡單、能耗低且合成的金屬酞菁化合物純度高、熱穩(wěn)定性好，取得了較好的技術效果，有較廣闊的工業(yè)應用前
景
O2)本發(fā)明采用價廉的對甲苯磺酸為催化劑，降低了生產成本。
圖1為本發(fā)明實施例1合成的八氯酞菁鈷的紫外-可見吸收光譜 圖2為本發(fā)明實施例1合成的八氯酞菁鈷的紅外光譜圖。
具體實施例方式下面通過實施例對本發(fā)明作進一步闡述。實施例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% (質量濃度)濃H2SO4溶解，然后傾A 1500ml的去離子水中，過濾。用20ml的10% (質量濃度)的NaOH溶液洗滌濾餅，再用水洗至pH=7，并用10% BaNO3 (質量濃度)檢驗至無沉淀為止。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構式:
權利要求
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，所得產物用濃硫酸溶解后傾倒于去離子水中，真空泵過濾，產物用10%的NaOH溶液洗滌至pH=7，再用蒸餾水洗滌，直至洗液用10% BaNO3溶液檢驗無沉淀為止，干燥得藍綠色粉末即為金屬酞菁化合物。
2.根據(jù)權利要求1所述金屬酞菁化合物的制備方法，其特征在于:所述對甲苯磺酸化合物為對甲苯磺酸一水化合物。
3.根據(jù)權利要求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，所得產物用濃硫酸溶解后傾倒于去離子水中，真空泵過濾，產物用10%的NaOH溶液洗滌至pH=7，再用蒸餾水洗滌，直至用10%BaNO3溶液檢驗無沉淀為止，干燥即可。本發(fā)明制備的金屬酞菁化合物收率高、反應時間短、能耗低、熱穩(wěn)定性高、后處理簡單，污染低，適于工業(yè)化生產。
文檔編號C07D487/22GK103145717SQ201310031640
公開日2013年6月12日 申請日期2013年1月28日 優(yōu)先權日2013年1月28日
發(fā)明者張娟, 李俊盼, 任騰杰, 劉猛帥, 李潤澤, 胡彥薈, 侯曉燕 申請人:河北科技大學