含二硫鍵金屬間卟啉衍生物的合成及其對氧氣的電催化還原研究.pdf

1、金屬卟啉類化合物廣泛存在于大自然中，具有較高的共軛結構和化學穩(wěn)定性，在光電轉換、分析化學及電催化等領域有廣闊的應用前景。由于間卟啉分子結構更接近天然卟啉分子，比四苯基卟啉、原卟啉等穩(wěn)定性強，目前已經(jīng)成為卟啉仿生應用研究的首選模型化合物。將以間卟啉為母體的金屬間卟啉衍生物應用于對分子氧的電催化還原中，可以推動金屬卟啉類化合物在電催化和電化學傳感器等方面的進一步應用研究，意義重大。本文以氯化血紅素為原料合成間卟啉，對其13，17-位進行修飾

2、最終合成一系列含有二硫鍵的金屬間卟啉衍生物，將其通過自組裝膜的形式修飾在金電極表面應用于對溶解氧的電催化還原研究中。本論文研究的主要內容如下:
　　(1)以氯化血紅素為原料，通過兩種不同路徑合成間卟啉;然后經(jīng)過酰胺縮合和多種L-胱氨酸酯反應引入二硫鍵（-S-S-）生成一系列胱氨酸酯基修飾的間卟啉衍生物;最后與金屬鈷鹽絡合生成相應的鈷(Ⅱ)-胱氨酸酯基修飾間卟啉衍生物。為了對比說明以間卟啉為母體的卟啉衍生物電催化應用效果更加接近于天

3、然卟啉分子，本文也合成了胱氨酸二甲酯次卟啉鈷(Ⅱ)。此外，對各實驗條件進行了優(yōu)化，并且通過核磁、紅外、質譜、紫外等對產(chǎn)物結構進行了表征。
　　(2)采用自組裝膜法將(1)中所合成的金屬卟啉化合物通過S—Au共價鍵修飾在金電極表面，并通過XPS、電化學表征等方法對自組裝膜進行了表征。結果表明目標化合物都通過單分子膜自組裝的形式有序、穩(wěn)定地組裝在金電極表面;胱氨酸二甲酯間卟啉鈷(Ⅱ)的電催化活性高于胱氨酸二甲酯次卟啉鈷(Ⅱ)。