發(fā)布時(shí)間：2017-08-27 00:14

  本文關(guān)鍵詞：苯基橋聯(lián)的二元、三元三聯(lián)吡啶衍生物配位稀土發(fā)光配合物的合成表征與性質(zhì)研究

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【摘要】：三聯(lián)吡啶類衍生物配位稀土發(fā)光配合物因其熒光性能較為優(yōu)良而受到廣泛關(guān)注。為豐富三聯(lián)吡啶類衍生物配位稀土發(fā)光配合物的種類,構(gòu)筑光致發(fā)光性能優(yōu)良的稀土發(fā)光配合物,本文參考文獻(xiàn)方法合成了3個(gè)已知的三聯(lián)吡啶衍生物1,3-二([2,2'：6',2"-三吡啶]-4'-基)苯(L1)；1,4-二([2,2'：6',2"-三吡啶]-4'-基)苯(L2)；三溴化1,3,5-三{[4’-(2,2'：6'2"-三吡啶基)-1-吡啶摀基]亞甲基}苯(L3),并進(jìn)一步與稀土硝酸鹽反應(yīng),得到三個(gè)系列14個(gè)新的雙核稀土配合物和7個(gè)新的三核稀土配合物。利用紅外光譜、核磁、質(zhì)譜、熱重、元素分析對(duì)以上的配合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,并通過(guò)紫外-可見吸收光譜、熒光光譜和磷光光譜對(duì)它們的光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究,還從配體的結(jié)構(gòu)上對(duì)其發(fā)光的差異性進(jìn)行了解釋。此外,還用L2與Zn(NO3)2和Tb(NO3)3在水熱條件下自組裝反應(yīng)得到1個(gè)新的四核過(guò)渡金屬Zn化合物的單晶,利用X-射線單晶衍射分析對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。具體工作如下：首先,利用配體L1、L2分別與稀土硝酸鹽Ln(NO3)3xH2O在氬氣保護(hù)下以物質(zhì)的量比為1：2進(jìn)行投料,最終得到14個(gè)雙核稀土配合物[Ln2(Li)(NO3)6·xH2O] (Ln=Eu 1a, Tb 1b, Sm 1c, Dy 1d, Nd 1e, Yb 1f, Er 1g), [Ln2(L2)(NO3)6·xH2O] (Ln=Eu 2a, Tb 2b, Sm 2c, Dy 2d, Nd 2e, Yb 2f, Er 2g)。熒光光譜研究表明,配體L1和L2不僅能夠較好地敏化Eu3+、Tb3+、Sm3+、Dy3+在可見光區(qū)的特征發(fā)光,還可以敏化Nd3+、Yb3+在近紅外區(qū)的特征發(fā)光,但是不能敏化Er3+在近紅外區(qū)的特征發(fā)光。其次,利用配體L3分別與硝酸稀土鹽Ln(NO3)3·xH2O以物質(zhì)的量之比為1：3投料反應(yīng),得到7個(gè)三核稀土配合物[Ln3(L3)(NO3)9·xH2O] (Ln=Eu 3a, Tb 3b, Sm 3c, Dy 3d, Nd 3e, Yb 3f, Er 3g)。熒光光譜研究表明,配體L3能夠有效地敏化Sm3+、Eu3+、Tb3+、Dy3+在可見光區(qū)的特征發(fā)光,還可以敏化Nd3+、Yb3+在近紅外區(qū)的特征發(fā)光,但是不能敏化Er3+在近紅外區(qū)的特征發(fā)光。最后,在液氮低溫條件下測(cè)定了Gd2-L1、Gd2-L2、Gd3-L3配合物的磷光光譜,為配體L1、L2、L3的傳能提供了理論依據(jù)。還從配合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)其能量轉(zhuǎn)移效率的影響考慮,對(duì)三個(gè)系列稀土發(fā)光配合物的熒光壽命和熒光量子產(chǎn)率進(jìn)行了分析,同時(shí)還與文獻(xiàn)中的類似配體合成的配合物進(jìn)行了比較,得出的結(jié)論與文獻(xiàn)一致。值得一提的是,配合物Eu2-L2和Tb3-L3的熒光壽命達(dá)1.104毫秒和1.019毫秒,配合物Eu2-L2的熒光量子產(chǎn)率為26.97%,表明該配合物在光致發(fā)光材料領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：橋聯(lián)三聯(lián)吡啶衍生物 稀土發(fā)光配合物 熒光性質(zhì)
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O641.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 一、前言11-26
• 1.1 稀土離子的分類11-13
• 1.2 稀土配合物的發(fā)光機(jī)理及發(fā)光光譜歸屬13
• 1.3 三聯(lián)吡啶衍生物的稀土發(fā)光配合物的研究進(jìn)展13-24
• 1.4 本課題的研究意義及內(nèi)容24-26
• 二、實(shí)驗(yàn)部分26-39
• 2.1 實(shí)驗(yàn)試劑26
• 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器26-27
• 2.3 配體的合成27-32
• 2.3.1 配體1,3-二([2,2'：6',2"-三吡啶]-4'-基)苯(L_1)的合成27
• 2.3.2 配體1,4-二([2,2'：6',2"-三吡啶]-4'-基)苯(L_2)的合成27-28
• 2.3.3 配體三溴化1,3,5-三{[4'-(2.2'：6'2"-三吡啶基)-1-吡啶摀基]亞甲基}苯(L_3)的合成28-30
• 2.3.4 配體三溴化1,3,5-三{[4'-(2,2'：6'2"-三吡啶基)-1-吡啶摀基]對(duì)亞甲基苯基}苯(L_4)的合成30-32
• 2.3.5 稀土硝酸鹽的制備32
• 2.4 配合物的合成32-39
• 2.4.1 配合物L(fēng)n_2-L_1(Ln=Eu 1a,Tb 1b,Sm 1c,Dy 1d,Nd 1e,Yb 1f,Er 1g)的合成32-34
• 2.4.2 配合物L(fēng)n_2-L_2(Ln=Eu 2a,Tb 2b,Sm 2c,Dy 2d,Nd 2e,Yb 2f,Er 2g)的合成34-36
• 2.4.3 配合物L(fēng)n_3-L_3(Ln=Eu 3a,Tb 3b,Sm 3c,Dy 3d,Nd 3e,Yb 3f Er 3g)的合成36-38
• 2.4.4 配合物Zn-L_2的合成38-39
• 三、結(jié)果與討論39-77
• 3.1 配體及配合物的合成反應(yīng)條件39-40
• 3.1.1 配體的合成反應(yīng)條件39-40
• 3.1.2 配合物的合成反應(yīng)條件40
• 3.2 配合物的穩(wěn)定性和溶解性40-41
• 3.3 配合物的譜學(xué)分析41-49
• 3.3.1 紫外可見吸收光譜分析41-42
• 3.3.2 紅外光譜分析42-45
• 3.3.3 ~1H NMR數(shù)據(jù)分析45-47
• 3.3.4 質(zhì)譜分析47-49
• 3.4 配合物的熱示差-熱重分析49-51
• 3.4.1 配合物Eu_2-L_1(1a)的熱重?cái)?shù)據(jù)分析49-50
• 3.4.2 配合物Eu_2-L_2(2a)的熱重?cái)?shù)據(jù)分析50-51
• 3.4.3 配合物Eu_3-L_3(3a)的熱重?cái)?shù)據(jù)分析51
• 3.5 配合物的熒光光譜分析51-62
• 3.5.1 配合物[Eu_2(L_1)(NO_3)_6](Ln=Eu 1a,Tb 1b,Sm 1c,Dy 1d,Nd 1e,Yb 1f)的熒光光譜52-55
• 3.5.2 配合物[Eu_2(L_2)(NO_3)_6](Ln=Eu 2a,Tb 2b,Sm 2c,Dy 2d,Nd 2e,Yb 2f)的熒光光譜55-58
• 3.5.3 配合物[Eu_3(L_3)(NO_3)_9](Ln=Eu 3a,Tb 3b,Sm 3c,Dy 3d,Nd 3e,Yb 3f)的熒光光譜58-62
• 3.6 配合物的熒光衰減曲線與熒光壽命62-69
• 3.6.1 配合物[Eu_2(L_1)(NO_3)_6](Ln=Eu 1a,Tb 1b,Sm 1c,Dy 1d)的熒光衰減及擬合曲線63-65
• 3.6.2 配合物[Eu_2(L_2)(NO_3)_6](Ln=Eu 2a,Tb 2b,Sm 2c,Dy 2d)的熒光衰減及擬合曲線65-67
• 3.6.3 配合物[Eu_3(L_3)(NO_3)_9](Ln=Eu 3a,Tb 3b,Sm 3c,Dy 3d)的熒光衰減及擬合曲線67-69
• 3.7 含銪配合物的熒光量子產(chǎn)率69-72
• 3.8 配合物Gd-L_n的磷光光譜分析72-74
• 3.9 配合物Zn-L_2(2h)的晶體結(jié)構(gòu)74-77
• 3.9.1 配合物Zn-L_2(2h)的晶體結(jié)構(gòu)測(cè)定74-75
• 3.9.2 配合物Zn-L_2(2h)的晶體結(jié)構(gòu)描述75-77
• 四、結(jié)論77-79
• 參考文獻(xiàn)79-86
• 致謝86-87
• 碩士期間發(fā)表論文目錄87-88
• 附錄88-121

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本文編號(hào)：743423