论文部分内容阅读
近些年来,由于对金属配合物研究的不断深入,科研工作者发现,金属配合物特别是d~6金属配合物在光学性能上展现出了非常突出的优越性。而以多吡啶为配体的金属配合物,更是由于其配体配位能力强,高稳定性,可见光区可吸收,量子效率高及激发态寿命长等优点而吸引了人们的关注,广泛应用在有机电致发光,生物传感,光致异构化,非线性光学等众多领域。为了更深入的探究多吡啶金属配合物材料的光物理性能与其结构的内在联系,本文设计合成了一系列基于吡啶为配体的钌和铱配合物。首先,以不同取代基的对位苯甲醛为原料,通过Wittig反应合成出不同取代基的二苯代乙烯(stilbene),再将所得到的二苯代乙烯通过Suzuki和Sonogashira偶联反应合成出一系列联二吡啶配体,最后将所得到的配体与钌和铱分别进行配位反应,制备出了含有不同金属中心原子的两类配合物。通过对配合物紫外可见吸收光谱,发射光谱,瞬态吸收光谱以及理论计算等一系列结果分析,我们发现,配合物的光物理性质是由位于配体上的?-?*跃迁以及金属-配体和配体-配体电荷转移(MLCT/LLCT)所主导的。不同的金属中心(钌和铱),不同的配体结构(V形和直线形)以及不同的取代基,都对配合物的三重激发态有着不同的影响,进而改变其光物理性能。结果显示,硝基和氢取代基在532nm处展现出了很好的反饱和吸收性能。同时,对于V形配合物及不带三键的配合物,由于配体上的?共轭能力减弱,其对光更加敏感,光致异构化的效果显著提高。其次,以α-吡啶甲基酮盐以及α,β-不饱和羰基化合物为原料,通过Kr?hnke吡啶合成方法,制备得到了以硝基作为封端基团的不同共轭长度的三联吡啶配体,再与金属钌化合物进行配位反应,得到了以钌为金属中心的三联吡啶配合物3-Ru-1,3-Ru-2和3-Ru-3。由于三齿配合物相较于二齿而言,在空间构型上更加的单一,从而避免了很多不确定性,通过对配合物进行一系列的光物理测试发现,随着共轭长度的增加,配合物的发光性能逐渐减弱,紫外吸收和发射光谱蓝移,~1π-π*跃迁/~1MLCT吸收带增强,配合物的三重态寿命和三重态量子效率随之减弱。总之,本文以吡啶为配体,通过对吡啶配体结构上的调整,设计合成出了一系列钌和铱配合物,通过多种光物理测试手段,对比分析配合物三重激发态性质与其内在结构之间的联系,进一步研究了其对光致异构化及反饱和吸收等性能的影响。