背景技术
卟啉是一类含有四个吡咯分子的大环类化合物,是卟吩环碳上的氢原子被部分或全部取代后形成的化合物。母体卟吩自由碱的两个吡咯质子被金属取代后即成金属卟啉。以卟啉为原料合成各种金属卟啉化合物的反应通常被称为卟啉的金属化反应或称为插入金属的反应。镍卟啉是具有大环共轭结构的金属有机化合物，镍卟啉的配体卟吩是由20个碳原子和4个氮原子组成的一种大的环状分子,具有4n+2电子的稳定共轭体系和芳香性。在工业生产和生活中,镍卟啉主要用作化学氧化和电、光氧化的催化剂。常用作催化剂的镍卟啉是四苯基卟啉镍。目前文献和专利报道的四苯基卟啉镍的化学合成方法一般是基于Adler等人报道的四苯基卟吩为原料与镍盐的基本反应(J.Inorg.Nucl.Chem.,1970,32,2443)。
本文将介绍上述传统的四苯基卟啉镍的制备方法，同时介绍一种无水三氯化铝催化下,以基本化工原料芳基醛、吡咯与镍盐为反应物一步合成四苯基镍卟啉,并在无需采用复杂分离手段的条件下,高产率获得高纯度四苯基镍卟啉的方法,该方法易于实现工业化生产。
合成方法
传统方法：在250ml的三口蒸馏烧瓶中加入75ml氯苯与50ml N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的混合溶剂,再加入5,10,15,20-四苯基卟啉(H2TPP) (0.50g,0.81mmol)开始搅拌,最后加入两当量的氯化镍六水合物NiCl2・6H2O(0.385g,1.62mmol)。在储碱室再装入3g左右的碳酸钾(K2CO3)。将此混合物加热到150℃，一直保温回流,然后用薄层色谱法(TLC)或紫外可见光吸收光谱(UV-Vis)监测反应进程直到把H2TPP完全反应完,再将溶剂在真空下蒸馏出去,余下的固体用150ml氯彷溶解,再用水每次50mI水洗三次,收集这些液体静止分层，再将有机层进一步用饱和碳酸氢钠溶液每次50ml洗三次,然后用硫酸钾(K2SO4)干燥。溶剂在真空下蒸馏出去,余下的固体用氯彷/庚烷重结晶,得到深紫色结晶固体产品四苯基卟啉镍0.533g，收率98%[1]。
新方法：在带有回流冷凝管的搅拌反应器中加入500mL DMF，在搅拌下依次加入0.75摩尔无水三氯化铝、0.5摩尔苯甲醛、0.5摩尔吡咯和1.5摩尔醋酸镍,加热反应混合物至国流并维持反应2小时后停止反应,降温到373K以下加入500mL乙醇继续冷却,在273K附放置过夜，抽滤得到四苯基卟啉镍紫色晶体，收率52%[2]。
参考文献
[1]广州市绿盈环保科技有限公司. 一种制备单金属卟啉化合物的方法及装置:CN201811569210.7[P]. 2019-04-19.
[2]沅江华龙催化科技有限公司. 一种无水三氯化铝催化的四芳基镍卟啉的合成方法:CN202010513491.5[P]. 2020-09-01.