[发明专利]一种无取代钴酞菁的合成方法

说明书

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钴酞菁的方法。

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钴酞菁的新方法，从经济和环保的角度，简化合成步骤，优化反应体系，降低无取代钴酞菁的生产成本。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种无取代钴酞菁的合成方法：以金属钴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；所述的无取代钴酞菁的化学结构式如下：

上述的无取代钴酞菁的合成方法，将金属钴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。

上述的无取代钴酞菁的合成方法，按摩尔比，金属钴盐:邻苯二腈＝1:3-5。优选的，金属钴盐:邻苯二腈＝1:4。

上述的无取代钴酞菁的合成方法，所述的金属钴盐是四水·醋酸钴、六水·氯化钴、或七水·硫酸钴。优选的，金属钴盐是四水·醋酸钴。

上述的无取代钴酞菁的合成方法，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。

上述的无取代钴酞菁的合成方法，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，无取代钴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合成的无取代钴酞菁的紫外-可见吸收光谱图。

具体实施方式

实施例1无取代钴酞菁的合成方法

将四水·醋酸钴1.02g(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1.97g，产率为86％。

元素分析(C₃₂H₁₆CoN₈)，实测值(理论值)％：C66.82(67.26)，H2.53(2.82)，N19.24(19.61)。

图1是无取代钴酞菁在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，与文献中报道的无取代钴酞菁紫外-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钴酞菁。

实施例2无取代钴酞菁的合成方法

将四水·醋酸钴1.02g(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1.74g，产率为76％。

实施例3无取代钴酞菁的合成方法