双核铒(III)配合物的合成:单晶结构及其近红外荧光性质研究

设计合成了一个新的双核铒(III)配合物,通过单晶测试和晶体结构解析获得了该配合物的准确结构.进一步通过红外光谱、X-射线粉末衍射、热重分析和元素分析对该配合物进行了表征.研究发现:合成的新化合物在1 497 cm^-1处表现出近红外荧光发射,该发射归因于铒(III)离子的⁴I_13/2→⁴I_15/2特征跃迁.该研究有望为近红外荧光成像和光动力治疗方面的应用提供一定的物质和理论基础.     

1种Nd(Ⅲ)配合物的合成、结构及近红外发光性能研究

采用水热合成方法,以邻苯二甲酸和己二酸为配体,合成了1种具有3D无限结构的Nd(Ⅲ)配位化合物[Nd2(C8H4O4)2(C6H8O4)(H2O)4]n,并得到了它的单晶体.通过X射线单晶衍射,确定了该配合物的晶体结构,该配合物属于三斜晶系,P1空间群.在室温下,测定了配合物晶体粉末的IR光谱,UV-Vis-NIR吸收光谱及荧光激发和发射光谱,并进行了分析指认.该配合物在近红外区表现出明显的Nd(Ⅲ)离子特征发射,这应该是得益于配体的敏化作用.另外,配合物的近红外发射与理论发射相比出现了位移现象,可以从它的UV-Vis-NIR吸收光谱得到佐证,这应该是形成配合物后,在晶体场及Nd(Ⅲ)的4f能级的相互影响下,体系内部能级得到调谐的结果.     

一种含Pr(Ⅲ)配合物的合成、晶体结构及光物理性能研究

采用水热方法合成了1种Pr(Ⅲ)配合物,[Pr(2,5-pdc)(Ac)(H2O)·2H2O]n(2,5-pdc=2,5-吡啶二羧酸根),通过X射线衍射确定了配合物的晶体结构.结果表明,该配合物为单斜晶系,P2(1)/c空间群.在配合物中,Pr(Ⅲ)离子是9配位的,通过醋酸根和2,5-吡啶二羧酸根将配合物连成3D网状结构.室温下测定了配合物晶体粉末的IR光谱,UV-Vis-NIR光谱以及可见区和近红外区的发射光谱.重点研究配合物的发光性能,该配合物在近红外区表现出Pr(Ⅲ)离子的特征发射带,与Pr(Ⅲ)离子的理论发射带相比发生了红移和劈裂现象,可以从配合物的UV-Vis-NIR吸收光谱中得到佐证.     

铒酞菁的合成及光学性质研究

使用溶剂热法合成了三种具有不同分子对称性的三明治结构的铒酞菁,并用时间飞行质谱、元素分析、紫外-可见-近红外吸收谱和近红外光致发光谱对它们的结构和近红外光谱特性进行了表征.在酞菁铒[Er(Pc)2]的吸收谱中,可以明显看到其中位于318 nm附近的吸收带为B带,对应着酞菁配体的π-π*电子跃迁,位于667nm附近的吸收带为Q带,也对应着酞菁配体的π-π*电子跃迁,1528 nm附近有一个强度非常弱的吸收,对应着三价铒离子4I15/2-4I13/2跃迁的吸收.在二笨甲酰基甲烷酞菁铒[Er(Pc)(DBM)]的吸收谱中,与Er(Pc)2的吸收谱类似,只是Q带红移了11nm,达到672nm,B带红移了24nm,达到342nm.值得注意的是:随着配合物分子结构不对称性的增加1530nm附近的发射增强.这被认为是由于三价铒离子所处的配体场的不对称性的增加导致原本宁称禁阻的4f-4f跃迁几率增加,从而使1530nm附近发射增强.1530nm处的发光对应着三价铒离子4I15/2-4I13/2跃迁.     

铽(Ⅲ)1,2-二(6-羧基吡啶-2-甲胺基)乙烷配合物的合成与发光性质

合成了一种含线状N4O2配位点的配体1,2-二(6-羧基吡啶-2-甲胺基)乙烷(H2L),通过红外光谱、核磁共振谱对其结构进行了表征. 以H2L为配体与Tb(Ⅲ)合成了环状结构的二元配合物和以2,2′-联吡啶(bipy)为第二配体的三元配合物,并通过红外光谱、差热-热重分析和荧光光谱对配合物进行了表征及发光性质研究. 结果表明：所有配合物均能发射Tb(Ⅲ)的特征光谱,最强发射峰在545 nm左右,配体极好地敏化了稀土离子的发光. 第二配体的引入使三元配合物的荧光强度明显大于二元配合物的荧光强度.     

含Nd(Ⅲ)配合物的合成、结构及近红外发光性能

采用恒温磁力搅拌的方法,以1,10-菲啰啉(phen)、对氨基苯甲酸为配体,合成了1种Nd(Ⅲ)配合物[Nd(p-NH2 C6 H4 CO2)3(p-NH2 C6 H4 CO2 H)(phen)2]·2H2 O·2phen,通过X光单晶衍射仪确定了该配合物的晶体结构.并在室温下测定了固态粉末的IR,UV-Vis-NIR光谱以及激发和发射光谱.该配合物在近红外区表现出明显的Nd(Ⅲ)离子特征发射,这主要归功于配体的敏化作用.     

一种含Pr(Ⅲ)配聚物的合成、结构及光物理性能研究

采用水热合成的方法,以邻苯二甲酸、己二酸为配体,合成了一种具有3D无限结构的Pr(Ⅲ)配位聚合物[Pr2(C8H4O4)2(C6H8O4)·4H2O]n(C8H4O4=邻苯二甲酸根;C6H8O4=己二酸根).通过X射线单晶衍射确定了该配聚物的晶体结构,结构分析表明该配聚物为三斜晶系,P1空间群,其不对称单元中含有2个不等效的Pr(Ⅲ)离子,配位数分别为8和9.在晶体中,Pr(Ⅲ)离子被邻苯二甲酸根和己二酸根连成了3D无限网状结构.在室温下,测定了其固态粉末的IR(红外),UV-Vis-NIR(紫外-可见-近红外)吸收光谱以及可见区和近红外区荧光激发和发射光谱,并对其进行了分析与指认.此外,该配聚物在近红外区表现出了Pr(Ⅲ)离子的特征发射,应主要归功于配体的敏化作用,并且该发射带与Pr(Ⅲ)离子的理论发射带相比出现了位移现象,也与配聚物的UVVis-NIR吸收光谱可相互佐证.     

酰胺型冠醚稀土配合物的合成及其与DNA的作用

以2,3-二羟基萘为母体,合成2种酰胺型配体,配体再与稀土苦味酸盐(Pic)合成系列稀土配合物.通过元素分析、摩尔电导率、红外光谱、核磁共振光谱、差热-热重分析对配体及其稀土配合物的组成和可能的结构进行了表征,通过紫外吸收光谱、荧光发射光谱、循环伏安法和黏度测定分析方法考查了2个配体的Eu(Ⅲ)配合物与ct-DNA结合的模式.结果表明,2个系列稀土配合物的组成为[RE(Pic)2L](Pic)(L1=C38H30N2O4,L2=C42H38N2O4,RE=Eu(Ⅲ),Tb(Ⅲ),Ce(Ⅲ),Y(Ⅲ)),2个配体的Eu(Ⅲ)配合物均有较强的荧光发射,与ct-DNA通过插入模式结合,且[RE(Pic)2L2](Pic)与ct-DNA间的作用力大于[RE(Pic)2L1](Pic)的.     

铕、铽双膦酸酯配合物的合成和荧光性质的研究

以氯化铕、氯化铽与亚甲基双膦酸四异丙基酯（L）和邻菲哕啉（phen）反应,合成了四种稀土配合物：EuL1.5Cl3（H2O）4.5I,TbL1.5Cl3（H2O）4Ⅱ,EuL（phen）Cl3（H2O）3Ⅲ和TbL1.5（phen）Cl3（H2O）4Ⅳ.通过元素分析、摩尔电导率^1H NMR、^31P NMR、红外和荧光光谱等推测了配合物的组成和结构.荧光分析显示：四种配合物均具有强的荧光性,配合物Ⅰ和Ⅲ发射谱带出现在590和591 nm,显示Eu^3＋的特征发射光谱;配合物Ⅱ和Ⅳ的发射谱带出现在490、544、583和619 nm,显示Tb^3＋的特征发射光谱.     

Eu(Ⅲ)-β-二酮-氨基多羧酸三元配合物的精细荧光光谱与超灵敏跃迁

合成了4种Eu(Ⅲ)-β-二酮-氨基多羧酸三元配合物,经元素分析和化学分析测定其组成分别为K_2[Eu(CYDTA)BA)·2H_2O(Ⅰ)、K[Eu(NTA)BA]·2H_2O(Ⅱ)、K_2[Eu(IDA)_2BA](Ⅲ)和K_2[Eu(EDTA)BA](Ⅳ),用红外光谱、差热分析进行了表征.测定了配合物Ⅰ～Ⅳ在室温(298K)和液氮湿度(77K)下的荧光发射光谱,应用群论方法和Judd-Ofelt理论对低温精细光谱作了归属,根据配合物发射峰~5D_0→~7F_J(J=0.1,2和4)的Stark劈裂及强制电偶极f-f跃迁选律推断出配合物中心离子Eu(Ⅲ)的点对称性分别为:Ⅰ,C_(2v);Ⅱ,D_(3h);Ⅲ,C_4;Ⅳ,S_4.从荧光发射强度计算出表征Eu(Ⅲ)-配体共价程度的荧光发射相对强度参数η值(η=1(~5D_0→~7F_2)/I(~5D_0→~7F_1)依次为:1,5.8;Ⅱ,9.4;Ⅲ,11.2;Ⅳ,16.4.研究了配合物Ⅰ～Ⅳ的紫外-可見吸收光谱,测定了其在丙酮/水(1:1)溶液中的超灵敏跃迁振子强度P(~7F_0→~5D_2)分别为:1,0.32×10~(-6);Ⅱ,0.40×10~(-6);Ⅲ,0.52×10~(-6),Ⅳ,0.73×10~(-6).发现Eu(夏)配合物的吸收光谱超灵敏跃迁振子强度P(~F_0→~5D_2)与发射光谱的荧光相对参数η(I~5D_0→~7F_2)/I(~5D_0→~7F_1))之间存在线性关系:P=0.04η+0.066,由此得出Eu(Ⅲ)与配体间键的共价程度是影响超灵敏跃迁强度的主要因素,而与Eu(Ⅲ)点对称性无直接联系.     

一种Tb（Ⅲ）配合物的合成、结构及发光性能研究

采用水热合成方法,以对硝基苯甲酸为配体,合成了1种具有1D链状结构的Tb（Ⅲ）配合物[Tb2（C7H4NO4）6（H2O）4.H2O]n,通过X-射线单晶衍射确定了该配合物的晶体结构.结构分析表明,该配合物属三斜晶系,P-1空间群,配合物的不对称单元中包含2个不等效的Tb（Ⅲ）离子,Tb1为8配位,Tb2为9配位.在晶体中,Tb（Ⅲ）离子被对硝基苯甲酸根连成1D链状结构,其中,对硝基苯甲酸根采取3种配位模式,即螯合双齿,桥联双齿,桥联三齿.而1D链之间又通过3种类型的O—H…O氢键被连成2D氢键网络结构.在室温下,测定了该配合物晶体粉末的IR（红外）、UV-Vis-NIR（紫外-可见-近红外）吸收光谱以及荧光激发和发射光谱.光物理研究表明,该配合物在可见光的激发下（λEx=488nm）,表现出较强的Tb（Ⅲ）的特征发射,这主要归功于配体的敏化作用.     

2-乙酰基苯并咪唑缩牛磺酸Schiff碱铽配合物的合成及性质研究

在甲醇溶液中合成了新型2-乙酰基苯并咪唑缩牛磺酸Schiff 碱配体及其铽(Ⅲ)配合物,通过元素分析、质谱、核磁共振谱、红外光谱、三维荧光激发和发射光谱进行了分子组成确证及性质研究.结果表明,铽(Ⅲ)配合物组成为Tb2L3(NO3)3(L=C11H12N3O3S),该配合物的荧光除受中心离子微扰的配体发光外,还有明显的中心Tb3+离子窄带发射,在220.0～350.0 nm(最佳激发波长为320.0 nm)激发时,发射中心Tb3+离子的特征窄带荧光;在350.0～540.0 nm(最佳激发波长为410.0 nm)激发时,产生550.0 nm的发射谱线;在波长为860.0 nm的锐光激发下,发射490.0 nm的上转换荧光.     

铋(Ⅲ)-8-羟基喹啉配合物的合成、晶体结构及荧光性质

在乙醇体系中,由硝酸铋和8-羟基喹啉(HQ)反应,合成了[Bi(NO_3)Q_2]·H_2O铋(Ⅲ)-8-羟基喹啉配合物.用元素分析、红外光谱、粉末X-射线衍射和单晶X-射线衍射对配合物进行了表征和结构分析.单晶X-射线衍射分析结果表明,该配合物属于单斜晶系,C2/c空间群,a=2.445 04(13)nm,b=0.819 6(4)nm,c=2.071 8(10)nm,β=118.406(5)°,V=3.651 9(3)nm3,Z=8,F(000)=2 192,μ(Mo Kα)=9.698 mm-1.测定了配体、标题配合物及铕掺杂(摩尔分数:5%,10%,15%,20%)配合物的荧光光谱,结果表明,无论是标题配合物还是铕掺杂的配合物均显示配体的荧光,既没有铋离子的特征发射,也没有铕离子的特征发射.说明配合物的荧光是配体的荧光;而配合物的荧光强度大于配体,说明金属离子对配体的荧光有敏化作用.     

铕一丙烯酸一邻菲罗啉三元配合物的合成及荧光性质研究

合成了铕(I)-丙烯酸-邻菲罗啉三元配合物,通过元素分析、红外光谱、热重分析和荧光光谱研究了配合物的组成、结构和性质,荧光光谱表明该配合物具有很好的荧光性质.     

PVA-Sm(Ⅲ)、Eu(Ⅲ)的合成及荧光性质

以聚乙烯醇(PVA)为高分子配体,分别与SmCl3、EuCl3在水溶液中进行配位反应,合成PVA-Sm(Ⅲ),PVA-Eu(Ⅲ)配合物.用电导率法研究PVA-Sm(Ⅲ),PVA-Eu(Ⅲ)配合物最佳反应条件,并通过荧光光谱及红外光谱对产物进行分析.实验结果表明,最佳物料投放比为PVA:Sm3+=4:1,PVA:Eu3+=6:1,该反应在非碱性溶液中搅拌2 h为最佳.荧光光谱显示:PVA-Sm(Ⅲ),PVA-Eu(Ⅲ)配合物具有荧光特性,都在286 nm左右产生荧光,其荧光主要表现为配体的特征荧光,金属离子对其起增强作用.     

Er~(3 )对二苯亚砜高氯酸钐配合物发光的影响

合成了高氯酸钐二苯亚砜 (DPSO)和不同物质量比的高氯酸钐、铒二苯亚砜混核配合物(SmxEr1-x) (DPSO) 7(ClO4 ) 3 .测定了配合物的组成 ,IR谱 ,粉晶荧光激发和发射光谱 .荧光光谱表明 :配合物中Er3 对Sm3 的发光有敏化作用 .当掺入 1 /1 0 0 0的Er3 时即对Sm3 的发光产生敏化 ,并研究了Er3 对Sm3 敏化的浓度范围     

系列双核Ln(Ⅲ)配合物的合成,结构及发光性能

采用水热及水浴加热方法,合成了3种双核Ln(Ⅲ)配合物,[Sm2(p-ClC6H4COO)6(phen)2(H2O)2](1),[Eu2(p-ClC6H4COO)6(phen)2(H2O)2](2),[Tb2(p-ClC6H4COO)6(phen)2](3).通过X-射线单晶衍射确定了它们的晶体结构.3种双核Ln(Ⅲ)的配合物结构上的共同特征是:每个Ln(Ⅲ)离子均为8配位,2个Ln(Ⅲ)离子均由4个对氯苯甲酸根桥联;另2个对氯苯甲酸根均作端配体,配位方式不尽相同.室温下,测定了3种配合物的IR,UV-Vis-NIR和荧光光谱.3种配合物在可见区均表现出较强的Ln(Ⅲ)特征发射,配体的发射大大减弱,甚至完全猝灭,这表明配体与中心离子Ln(Ⅲ)离子间发生了有效的能量传递,即配体有效的敏化了Ln(Ⅲ)的发光.而且,通过对比发现,配合物(2)和(3)中配体的敏化要优于配合物(1),这可能与Ln(Ⅲ)离子自身的能级特点有关.     

稀土配合物RE(pic)_3L的合成、荧光性质及与ct-DNA的作用方式

合成了4种N,N-乙基,苯基-N’-苯基-1,1’-联萘-2,2’-二(氧杂乙酰胺)(L)稀土配合物.通过元素分析、红外光谱、紫外光谱、差热-热重和摩尔电导率的分析,确定配合物的组成为RE(pic)3L[RE=La(Ⅲ),Eu(Ⅲ),Tb(Ⅲ),Ce(Ⅲ)],稀土离子的配位数为10,其在CH3OH溶液中属于非电解质.该系列配合物的荧光光谱表明,Eu(Ⅲ)配合物的荧光强度远大于Tb(Ⅲ)配合物,说明配体L的三重态能级与Eu3+的激发态能级匹配较好.通过紫外光谱、荧光光谱和黏度法对配合物与ct-DNA之间的作用方式进行了初步研究,结果表明,配合物与ct-DNA之间存在着插入作用.     

4个氮支套索冠醚的铕(Ⅲ)、铽(Ⅲ)配合物的合成及表征

以4个氮支套索冠醚为配体,分别合成了一系列Eu(Ⅲ),Tb(Ⅲ)配合物,对其进行了元素分析、红外光谱、摩尔电导及荧光性能测量,确定了配合物的组成可能结构式为Ln(NO3)2L.(NO3)·xH2O(x=1～4,Ln=Eu,Tb);推测出中心离子配位数为9,4个配体与Eu(Ⅲ),Tb(Ⅲ)形成的配合物都具有较好的荧光性能,并且Tb(Ⅲ)配合物较Eu(Ⅲ)配合物的荧光强度要大.     

甲基丙烯酸甲酯-铕配合物共聚红色发光材料的合成及荧光性能

合成了一种新的有机配体1-苯基-4-甲基-4-烯-1,3-戊二酮(MPPE)和相应的四元铕配合物,二(α-噻酚甲酰三氟丙酮)(1-苯基-4-甲基-4-烯-1,3-戊二酮)(1,10-邻菲咯啉)合铕(Ⅲ)(Eu(TTA)2(MPPE)(phen)),该配合物在紫外光的激发下发射出强烈的窄带红色荧光,最强发射峰位于612 nm.该四元配合物与甲基丙烯酸甲酯共聚得到聚甲基丙烯酸甲酯-铕(Ⅲ)配合物发光材料,在实验条件下,该聚合物发光材料的发光强度随着铕配合物含量的增加而增强,没有出现浓度猝灭现象.