利用電化學方法研究苯甲酸與鋅紫質衍生物於四氫呋喃之還原反應

本論文中，我們利用電化學循環伏特安培法，探討苯甲酸及鋅紫質衍生物，在四氫呋喃溶劑下進行的還原反應，並藉由改變溶劑，將水添加於四氫呋喃中，使得羧酸還原的電位，往較正的方向移動，能夠不需使用太高的電壓，即可使羧酸根的質子還原。此外，我們使用不同系列的酸 (Y-ZnPE1、X-ZnPE1、X-benzoic acid)，來探討不同位置碳鏈、不同推拉電子基團之鋅紫質和苯甲酸對其羧酸還原電位的影響。在定電位庫倫法中，藉由定電位電解，使得 benzoic acid 還原成 benzoate anion 與 1/2 當量的H2。不過，對照電解後所掃描的 CV 圖與其氫氣在溶劑中的訊號位置，實驗結果指出並沒有氫氣持續的產生。在紫外光-可見光吸收光譜的研究，我們則利用 TBAOH 來滴定 ZnPE1 紫質，使得 ZnPE1 形成 anion，並與 ZnPE1 第一個還原電位的 OTTLE 光譜做對照，發現具有一致性。故得知 ZnPE1 第一個還原訊號實為 PE1 取代基羧酸根質子還原的反應，而非紫質本身的還原反應。

關鍵字

氫氣；鋅紫質；苯甲酸；電解；電化學

並列摘要

In this thesis, we study reduction reactions of benzoic acid and zinc porphyrin derivatives in tetrahydrofuran. By adding H2O in tetrahydrofuran, we observed positive shift of the reduction potentials. In addition, we studied the influence of the long alkyl chains and electron-donating or withdrawing substituent on the reduction potentials of the carboxylic acid. As for the potentiostatic coulometry, we studied acid reductions by fixing the potentials upon electrolysis. However, we found no evidence of continuous hydrogen generation. The UV-visible absorption spectral titration of Zinc porphyrin titrated by TBAOH reveals that the first reduction reaction of ZnPE1 porphyrin in THF is actually the reduction of the carboxylic acid proton to hydrogen, not the reduction of the porphyrin itself.