CN105131001A - 一种无取代锌酞菁的合成方法 - Google Patents

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张薇
李国琴
孙颖
于媛媛
宋溪明
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D487/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00
    • C07D487/22—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00 in which the condensed system contains four or more hetero rings

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Abstract

本发明涉及一种无取代锌酞菁的合成方法。采用的技术方案是：以金属锌盐，邻苯二腈为原料，以DMF为溶剂，在水热反应釜中，130-170℃下反应2-6h，即得目标产物。本发明反应温度低、时间短、无需添加任何催化剂、方法简单、生产成本低廉、产率高、纯度高以及重复性好，使其适合大规模工业化生产的要求。

Description

一种无取代锌酞菁的合成方法
技术领域
本发明属于化学合成领域，尤其涉及一种合成无取代锌酞菁的方法。
背景技术
金属酞菁是具有18个π电子的平面共轭芳香体系的对称配合物，具有高度的稳定性、结构的灵活性和良好的光谱学特性。1907年由英国的Braun和Tchemiac在实验中偶然发现，距今已有百年多的历史。该类化合物是有机合成颜料中非常重要的品种，它们具有优异的色强和牢度，广泛的应用在塑料、涂料以及油墨等领域，而且也是生产电子照片感光体、光盘等的重要原料。目前，酞菁的制备方法主要有三种：钼酸铵固相催化法、惰性溶剂法和DBU液相催化法。但该三种方法不仅均需要加入催化剂、反应温度较高、反应时间较长，且提纯方法复杂，因此，开发一种简单、经济、高效的新方法来制备金属酞菁以满足市场需求是十分必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种合成无取代锌酞菁的新方法，从经济和环保的角度，简化合成步骤，优化反应体系，降低无取代锌酞菁的生产成本。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种无取代锌酞菁的合成方法：以金属锌盐和邻苯二腈为原料，以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂，无需添加任何催化剂，通过水热合成法合成；所述的无取代锌酞菁的化学结构式如下：
上述的无取代锌酞菁的合成方法，将金属锌盐和邻苯二腈依次加入N,N-二甲基甲酰胺中，于130-170℃，反应2-6h，冷却至室温，加入有机溶剂，抽滤。
上述的无取代锌酞菁的合成方法，按摩尔比，金属锌盐:邻苯二腈＝1:3-5。优选的，金属锌盐:邻苯二腈＝1:4。
上述的无取代锌酞菁的合成方法，所述的金属锌盐是二水·醋酸锌、氯化锌、或七水·硫酸锌。优选的，金属锌盐是二水·醋酸锌。
上述的无取代锌酞菁的合成方法，所述的有机溶剂是乙醚、丙酮、或乙酸乙酯。优选的，有机溶剂是乙醚。
上述的无取代锌酞菁的合成方法，包括提纯步骤，所述的提纯是：抽滤后，取沉淀，沉淀用二氯甲烷反复洗涤。
本发明的合成路线如下：
本发明的有益效果是：
1.本发明，无取代锌酞菁的合成方法简单，不需添加任何催化剂，反应温度低，时间短，易操作，不需要调控温度，生产成本低廉，产率高，产物纯度高以及重复性好，使其适合大规模生产的要求。
2.本发明，提纯方法简单，加入乙醚有大量固体析出，将粗产物用二氯甲烷洗涤，抽滤即可得到纯的产物。
3.本发明，反应所用原料及溶剂都是普通的常用试剂，不产生废气，对环境无污染。
附图说明
图1为实施例1合成的无取代锌酞菁的紫外-可见吸收光谱图。
具体实施方式
实施例1无取代锌酞菁的合成方法
将二水·醋酸锌0.878g(4.0mmol)，邻苯二腈2.05g(16.0mmol)依次加入到30ml的DMF溶剂中，于水热反应釜中，150℃下，反应4h，停止反应冷却至室温，溶液的颜色呈亮蓝色，加入300ml乙醚。即有大量固体析出，抽滤。沉淀用二氯甲烷反复洗涤，抽滤，即可得大量紫黑色固体，真空干燥，得固体粉末1.78g，产率为77％。
元素分析(C32H16N8Zn)，实测值(理论值)％：C66.82(66.51)，H2.69(2.79)，N19.14(19.39)。
图1是无取代锌酞菁在DMF溶剂中的紫外-可见吸收光谱图。从图中可以看出，600-800nm是酞菁的Q带特征吸收峰，300-400nm是酞菁的B带特征吸收峰，这与文献中报道的无取代锌酞菁的紫外可见吸收光谱相符，此外通过元素分析的表征，充分说明已经制得纯的无取代锌酞菁。
实施例2无取代锌酞菁的合成方法
将二水·醋酸锌0.878g(4.0mmol)，邻苯二腈2.05g(16.0mmol)依次加入到30ml的DMF溶剂中，于水热反应釜中，150℃下，反应4h，停止反应冷却至室温，溶液的颜色呈亮蓝色，加入300ml丙酮。即有大量固体析出，抽滤。沉淀用二氯甲烷反复洗涤，抽滤，即可得大量紫黑色固体，真空干燥，得固体粉末1.6g，产率为69％。
实施例3无取代锌酞菁的合成方法
将二水·醋酸锌0.878g(4.0mmol)，邻苯二腈2.05g(16.0mmol)依次加入到30ml的DMF溶剂中，于水热反应釜中，150℃下，反应4h，停止反应冷却至室温，溶液的颜色呈亮蓝色，加入300ml乙酸乙酯。即有大量固体析出，抽滤。沉淀用二氯甲烷反复洗涤，抽滤，即可得大量紫黑色固体，真空干燥，得固体粉末1.55g，产率为67％。
实施例4无取代锌酞菁的合成方法
将氯化锌0.545g(4.0mmol)，邻苯二腈2.05g(16.0mmol)依次加入到30ml的DMF溶剂中，于水热反应釜中，150℃下，反应4h，停止反应冷却至室温，溶液的颜色呈亮蓝色，加入300ml乙醚，即有大量固体析出，抽滤。沉淀用二氯甲烷反复洗涤，抽滤，即可得大量紫黑色固体，真空干燥，得固体粉末1.48g，产率为64％。
实施例5无取代锌酞菁的合成方法
将七水·硫酸锌1.15g(4.0mmol)，邻苯二腈2.05g(16.0mmol)依次加入到30ml的DMF溶剂中，于水热反应釜中，150℃下，反应4h，停止反应冷却至室温，溶液的颜色呈亮蓝色，加入300ml乙醚，即有大量固体析出，抽滤。沉淀用二氯甲烷反复洗涤，抽滤，即可得大量紫黑色固体，真空干燥，得固体粉末1.57g，产率为68％。

Claims (8)

1.一种无取代锌酞菁的合成方法，其特征在于：以金属锌盐和邻苯二腈为原料，以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂，无需添加任何催化剂，通过水热合成法合成；所述的无取代锌酞菁的化学结构式如下：
2.根据权利要求1所述的无取代锌酞菁的合成方法，其特征在于：将金属锌盐和邻苯二腈依次加入N,N-二甲基甲酰胺中，于130-170℃，反应2-6h，冷却至室温，加入有机溶剂，抽滤。
3.根据权利要求1或2所述的无取代锌酞菁的合成方法，其特征在于：按摩尔比，金属锌盐:邻苯二腈＝1:3-5。
4.根据权利要求3所述的无取代锌酞菁的合成方法，其特征在于：按摩尔比，金属锌盐:邻苯二腈＝1:4。
5.根据权利要求1或2所述的无取代锌酞菁的合成方法，其特征在于：所述的金属锌盐是二水·醋酸锌、氯化锌、或七水·硫酸锌。
6.根据权利要求2所述的无取代锌酞菁的合成方法，其特征在于：所述的有机溶剂是乙醚、丙酮、或乙酸乙酯。
7.根据权利要求6所述的无取代锌酞菁的合成方法，其特征在于：所述的有机溶剂是乙醚。
8.根据权利要求2所述的无取代锌酞菁的合成方法，其特征在于：抽滤后，提纯，所述的提纯是：抽滤后，取沉淀，沉淀用二氯甲烷反复洗涤。
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