稀土联苯二甲酸配合物的合成结构及发光性能研究 精品文档格式.docx
- 文档编号:14137495
- 上传时间:2022-10-19
- 格式:DOCX
- 页数:41
- 大小:420.14KB
稀土联苯二甲酸配合物的合成结构及发光性能研究 精品文档格式.docx
《稀土联苯二甲酸配合物的合成结构及发光性能研究 精品文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《稀土联苯二甲酸配合物的合成结构及发光性能研究 精品文档格式.docx(41页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
配合物2在激发波长315nm(λmax=544nm)下发出强烈的绿光,配合物3在激发波长336nm(λmax=616nm)下发出强烈的蓝光。
关键词:
水热法合成;
2,2′-联苯二甲酸;
稀土配合物;
荧光光谱
Abstract:
Threerare-earthcomplexesformulatedas[Ln2(H2O)2(dpa)3](Ln=Sm
(1),Tb
(2),Eu(3))(dpa=2,2′-diphenicacid)havebeenhydrothermallysynthesized.Thestructuresandpropertiesofallthecomplexeswerecharacterizedbysingle-crystalX-ray、IR、TGA、powderXRDandphotoluminescencestudies.SinglecrystalX-raystudiesshowsthatthecompoundhasinfiniteLn-O-Lnone-dimensionalchainsresultingfromabondingbetweenLn3+cationsanddiphenateanions.FluorescentanalysesshowthatTb3+andEu3+cansensitizestrongmetal-centeredluminescencebyligand-to-metalenergytransfer.Complex2exhibitsintensegreenluminescence(λmax=544nm)uponexcitationat315nmandcomplex3exhibitsintenseblueluminescence(λmax=616nm)uponexcitationat336nm.
Keywords:
Hydrothermalsynthesis;
2,2′-diphenicacid;
rare-earthcomplexes;
Fluorescence
目录
1引言..........................................................................................................3
2实验部分..................................................................................................4
2.1试剂..................................................................................................4
2.2仪器设备..........................................................................................5
2.3测试方法..........................................................................................5
2.4配合物的合成..................................................................................6
2.5配合物的晶体结构分析..................................................................6
3结果与讨论..............................................................................................8
3.1合成讨论..........................................................................................8
3.2晶体结构分析..................................................................................8
3.3红外表征........................................................................................15
3.4差热-热重......................................................................................17
3.5粉末衍射........................................................................................20
3.6荧光性质........................................................................................21
4总结........................................................................................................25
附表............................................................................................................27
参考文献....................................................................................................33
致谢............................................................................................................36
1引言
自从Werner在1893年提出配位理论以来,配位化学的发展已有108年的历史。
在近百年配位化合物的发展中,配位化合物研究的对象已不再局限于传统的配体和中心原子之间形成的配位化合物[1]。
配位化学的发展先后开辟的许多新领域,如大环配位化合物[2],超分子化学[3,4],分子识别[5],功能性配合物[6],卟啉类配合物[7],瞬变现象和C60配合物[8]等,配位化学在这些领域中的最新成就表明配位化学已成为当代化学的前沿领域之一。
近年来,由有机桥联配体与金属离子通过配位键或辅以其它弱作用力而形成的具有高度规整且无限扩展结构的一类化合物——配位聚合物的发展尤为迅速。
此类配合物也被称为金属—有机框架材料(Metal–OrganicFrameworks,MOFs)。
配位聚合物结合了有机配体和金属离子两者的特点,表现出比纯有机超分子材料和无机材料更优异的物理化学性质和结构可塑性,因而有诸多特殊的功能,如光[9-12]、电[13,14]、磁[15-17]、催化特性[18]等,在科学实验和生产实践中应用广泛[19],已成为配位化学研究的热点。
在研究过程中,羧酸类配体因其羧基丰富的配位环境和独特的配位模式而被广泛的用于金属–有机配位聚合物的合成,用以构筑成许多新颖有趣的结构。
首先,羧酸配位能力很强,能与绝大多数金属配位成键,合成众多的配合物;
其次,羧酸对pH特别敏感,不同的pH下,羧基的去质子程度往往不同,可以形成多种配位方式;
再次,羧酸具有丰富的配位模式,可以以桥式羧基的方式连接一个或多个金属形成无限延伸的网络结构,同时也可以形成金属羧酸盐簇或桥连结构,增加了主体结构的稳定性和刚性,可防止互穿网络的形成。
迄今为止人们已经利用羧酸类配体合成出了大量新颖结构的配位聚合物[20]。
在羧酸类配合物中,由于二羧酸配合物特殊的结构性能而受到了人们日益广泛的关注[21]。
二羧酸配体又可大致分为柔性二羧酸和刚性二羧酸。
柔性二羧酸一般为脂肪族二羧酸,其构象自由度大,形成配合物时具有很大的灵活性,因此形成的结构丰富多样,但由于其碳链的柔性较大,所形成的配合物的结构变化较大,在配合物的定向设计中难以控制,因而限制了在新型配合物合成中的应用。
刚性二羧酸主要是芳香族二羧酸,由于其刚性结构有利于开放型框架结构的构筑,使形成的结构较稳定,但其配合物的构象自由度减小,故配位模式减少。
特别是具有单环或稠环的芳烃,很大程度上限制了碳链的自由转动,使形成的配合物结构单一。
但是,芳香族二羧酸中,含有两个或多个独立芳环结构的多环芳烃羧酸衍生物包含了一定的柔性特点。
其中,2,2′-联苯二甲酸(dpa)因其具有灵活的苯环结构,使部分柔性与自身具有的刚性相结合,因而配位模式丰富,在配合物的自组装中较容易进行定向控制,可用于设计合成新型结构的配合物。
同时芳香族二羧酸的芳环是大的共轭体系,有利于电子的传递,所形成的配合物具有特殊的电、磁、光学性质,可用于设计合成特殊功能材料。
已有文献[22]表明2,2′-联苯二甲酸是一个配位能力很强的新型配体,在配位物的设计和合成中发挥了重要的作用。
其主要原因如下:
(a)由一根中间键相连扭曲的两个苯环使dpa具有特殊的结构,连接金属离子或金属簇后可形成大环或螺旋链;
(b)该配体具有两个衔接的羧酸根,可以与金属中心原子形成多种配位方式,产生丰富的结构图案;
(c)该配体不仅可以作为氢键的供体,同时可作为受体,因而是构建超分子网络结构的优秀候选者。
目前有文献报道[22]预测出多种含dpa配体的金属有机框架结构,但只证实了少数几种配位模式。
因此围绕这一配体还有许多工作可以进行。
同时,稀土元素由于4f电子处于内层能级,被S和P轨道有效屏蔽,荧光光谱中f-f跃迁呈现出尖锐的线状谱带,且其激发态具有相对长的寿命,构成其发光的独特优势,另一方面,稀土离子半径较常见的过渡金属离子半径较大,作为配合物的中心原子其配位数丰富多变,通过稀土离子与配体的相互作用,又可以在很大程度上改变、修饰和增强其发光特性,产生十分丰富的吸收和荧光光谱信息。
其中配体的类型,配位方式等都会对稀土离子的发光性能产生一定的影响。
在200-400nm紫外区激发时,稀土无机盐荧光相对较弱,而有机配体一般对上述激发光吸收很强,通过配合物分子内的能量传递则可使配合物发射很强的稀土离子特征荧光。
故相对于无机配体,有机配体对稀土元素的发光特性影响较大。
因此本论文将试图对稀土-dpa配合物的合成方法进行研究,并通过单晶
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 稀土联苯二甲酸配合物的合成结构及发光性能研究 精品 稀土 联苯 甲酸 配合 合成 结构 发光 性能 研究