酞菁类染料

日期：2019-03-28 11:07

1907年, Brown等首次成功合成出酞善化合物;1927年,德国化学家DeDiesbach等偶然地制得了铜酞菁,但当时人们还不知其结构,直到1932年Lin—stead指出 Brown和 Diesbach等合成出的物质就是酞菁化合物,并提出将以化合物H2Po为母体的所有有机物都以“ phthalocyanine”命名,用来区别于卟啉类化合物( porphyrin)。在酞菁(6)的基本结构中,R~R官能团可以是氢原子、烷基、苯并基团、杂环等,中心空腔中的氮原子都可与金属原子如N、Zn、Pt、Pd、A以及Si、Ge等配合。该染料还可以用作近红外线隐身材料。

酞菁类染料的吸收光谱同卟啉相似,分为两个主要吸收带:紫外光区的B带即 Soret带和可见及近红外光区的Q带,但其吸收带的强弱与卟啉正好相反,酞菁的B带为弱吸收而Q带为强吸收。Q带受稠合苯环个数、取代基等影响,Amx一般位于650~850mm近红外光区,较卟啉Q带红移100-200mn。在酞菁的四周接上苯并基团后所形成的萘酞菁(7)是酞菁化合物中十分重要的一种。由于共轭体系的增大,Q带会发生相应的红移,其溶液光谱λmx一般位于750~850mm,较相应的酞菁红移100m左右,在酞菁分子的周边苯环上引入吸电子基团如氯也可使其吸收谱带红移,而金属原子引人到酞菁环中心后其吸收谱带通常会蓝移。这主要是因为光谱的产生是电子从分子的中心转移到四周的芳环上所引起的。当金属原子引入中心后,其配位效应会减弱氮原子上的电子云密度。这一点无论从 PPP MO法的理论计算,还是从具体的实验结果中都得到了很好的证明。理论上酞菁分子的18个π电子的结构决定了Amax红移的范围,从目前所了解的文献资料看其Amax也很难达到900nm。

这类染料在有机光导体、电子照相、激光印刷系统中有广泛的应用,在用作光动力疗法中的光敏剂上已有报道。这类染料的光热稳定性、化学稳定性很好,是一类历史较为悠久的着色染料,一些产品应用广泛。酞菁类染料在激光防护方面,美国研究开始得较早,在二十世纪七八十年代就有不少的相关专利,其防护波长大多数为650~750mm,说明该类染料在激光防护方面具有一定的应用前景。但这类染料的制备、提纯方法利过程较繁杂,吸收率一般较低,波长可调范围窄,而且多数溶解性能不佳。

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