背景技術(shù)

酞菁是具有高度穩(wěn)定性的二維18π電子的芳香體系，現(xiàn)有70 多種不同的金屬和非金屬可以作為酞菁的中心原子。通常，酞菁的共軛體系指的是由18-π電子芳香云離域體系組成的，是由九個(gè)碳氮共軛雙鍵組成的體系，這九個(gè)碳氮或碳碳共軛雙鍵“圍成”酞菁分子中心空穴，酞菁或金屬酞菁特有的分子結(jié)構(gòu)決定了它們可以被多種基團(tuán)以不同方式發(fā)生取代，迄今已有5000 多種酞菁類化合物被合成出來。

酞菁類配合物同天然的卟啉、葉綠素、血紅素等有相似的骨架結(jié)構(gòu),是一類具有π- 電子共軛體系的化合物,具有光、電、磁及催化等獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)。根據(jù)這一性質(zhì),酞菁在許多科技領(lǐng)域得到應(yīng)用，例如電化學(xué)設(shè)備，非線性光電材料，光伏特材料，有機(jī)場效應(yīng)薄膜傳感器，等方面均有應(yīng)用?，F(xiàn)在發(fā)現(xiàn)了大約有5000種酞菁衍生物，只有酞菁銅材料在工業(yè)生產(chǎn)中得以廣泛應(yīng)用。

酞菁銅晶體用XRD確定分子晶體的結(jié)構(gòu)，按著發(fā)現(xiàn)晶體結(jié)構(gòu)的晶型順序分為八種，α-, β-, γ-, δ-, ε-. R-, p-, X-型。由于晶體中分子間作用力很弱，因此結(jié)構(gòu)松散，熱膨脹耦合系數(shù)和熱穩(wěn)定性差。所以超過200℃其他的晶型就轉(zhuǎn)變成β-型，而且除了p-型以外，其他類型的晶型都可以從β-型直接或間接用化學(xué)方法制備。

目前，酞菁類化合物單晶還不能從合成中直接得到，培養(yǎng)酞菁類化合物單晶經(jīng)常采用濃硫酸溶液重結(jié)晶方法；氣相物理沉積法，氣相物理沉積法生長單晶較短，最長為5mm；溶液梯度降溫法，液梯度降溫的方法生長周期長，大約80小時(shí)?？傊@幾種方法都存在生長周期長的缺點(diǎn)，溶并且由于得到晶體尺寸小、成功率低、晶體生長過程中伴隨著溶液或載流氣體的損耗、晶體與介質(zhì)分離困難等原因，而給晶體生長帶來不便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了提供一種酞菁銅的綠色合成法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

酞菁銅的綠色合成法，包括以下步驟：

（1）以0.1mmol銅鹽和0.4mmol吲哚為起始原料，把起始原料放到帶有聚四氟乙烯內(nèi)襯的鋼彈中，加入10mmLDMF溶劑；

（2）把鋼彈擰緊；

（3）把鋼彈放在烘箱里，控制溫度在60-80℃，反應(yīng)50-70min后，冷卻至室溫；

（4）冷卻后過濾，然后用甲醇沖洗，即得紫色針狀的酞菁銅。

進(jìn)一步地，所述的銅鹽為硫酸銅。

本發(fā)明以銅鹽和吲哚為原料，在水里中加熱，直接合成金屬酞菁化合物，化學(xué)反應(yīng)方程式如下所示：

紫色針狀的酞菁銅其分子式為C32H16CuN8，產(chǎn)率可達(dá)到65%，單晶為10.5mm左右的。

本發(fā)明方法解決酞菁類化合物晶體生長周期長、成功率低和成本高的問題，進(jìn)而為制備相關(guān)的有機(jī)功能分子材料單晶樣品何以單晶為材料的光電器件提供新的途徑。

本發(fā)明方法大大縮短了單晶生長時(shí)間，成功率非常高；用很短時(shí)間就可以生長出10.5mm左右的單晶，同時(shí)成功率100%，設(shè)備簡單，成本低。

具體實(shí)施方式

酞菁銅的綠色合成法，包括以下步驟：

（1）以0.1mmol硫酸銅和0.4mmol吲哚為起始原料，把起始原料放到帶有聚四氟乙烯內(nèi)襯的鋼彈中，加入10mmLDMF溶劑；

（2）把鋼彈擰緊；

（3）把鋼彈放在烘箱里，控制溫度在80℃，反應(yīng)70min后，冷卻至室溫；

（4）冷卻后過濾，然后用甲醇沖洗，即得紫色針狀的酞菁銅。

所得單晶樣品，其中得到最大的晶體：10.5 mm′50 mm′30 mm。

單晶樣品分子結(jié)構(gòu)圖如圖所示，酞菁銅分子式是CuN8C32H16,單晶空間群是P2（1）/n ，參量是：a =14.668(3), b= 4.8109(10), c=19.515(7), α=90, β=121.04(2), γ=90, 單元體積是1179.91（?）3，根據(jù)以上參數(shù)，該晶型屬于β型。

來源：CN102453034A