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稀土有机-无机杂化材料由于具有特殊的电子结构,使它们在光、电、磁等方面,具备某些优异和特殊的性能,近几十年来得到了广泛的重视。尤其是在荧光材料领域,稀土功能材料占有重要的地位。包括钕在内的许多稀土离子的近红外发光在光纤通信、激光系统、生物荧光探针及荧光免疫分析等方面显示出特殊的优点。近年来,在荧光材料研究领域的研究,很多都是围绕着稀土元素展开的。这其中,稀土有机发光配合物,被认为是一类具有广泛应用前景的稀土发光材料。本论文采用常温溶液合成的方法,制备了4个系列的三元β-二酮钕配位化合物,并对它们的合成方法,结构,稳定性及荧光性质进行了详细研究,并总结了结构变化对荧光能力的影响规律。1.采用常温溶液法,分别使用2-噻吩甲酰三氟丙酮(HTTA)、4,4,4-三氟-1-苯基-1,3-丁二酮(HBFA)、4,4,4-三氟-1-(2-萘基)-1,3-丁二酮(β-HNTA)、六氟乙酰丙酮(HHFA)作为第一配体,三苯基氧膦(TPPO)作为第二配体,合成了四个β-二酮-三苯氧膦-钕配合物:Nd(TTA)3(TPPO)2、Nd(BFA)3(TPPO)2、Nd(β-NTA)3(PPO)2和Nd(HFA)3(TPPO)2,获得了适于X射线测定的单晶结构,分别是:Nd(TTA)3(TPPO)2、Nd(BFA)3(TPPO)2和Nd(HFA)3(TPPO)2。单晶分析表明,三个配合物均为典型的八配位结构,每一中心钕离子和八个氧原子配位成键。前两个晶体形成P-1空间群的三斜对称结构,第三个晶体则形成P21/c空间群的单斜对称结构。用红外光谱、热重分析、元素分析和荧光光谱对配合物进行了表征。在荧光光谱中,四种配合物均表现出以钕为中心的特征发射。2.采用常温溶液法,合成了四种β-二酮-三(4-吗啉代)氧化膦-钕配合物:Nd(C8H4F3O2S)3(C12H24N3O4P)2、Nd(C10H6F3O2)3(C12H24N3O4P)2、Nd(C14H8F3O2)3(C12H24N3O4P)2和Nd(C5H2F6O2)3(C12H24N3O4P)2,其中Nd(C5H2F6O2)3(C12H24N3O4P)2获得了单晶结构。利用元素分析、红外光谱、热重分析、近红外荧光、X-射线单晶衍射等手段,对配合物的组成、结构、热稳定性和近红外荧光性质进行了表征和探索。3.分别以4,4,4-三氟-1-(2-噻吩基)-1,3-丁二酮(HTTA)和4,4,4-三氟-1-苯基-1,3-丁二酮(HFBA)以及另一类大环共轭配体2,4,6-三(2-吡啶基)-1,3,5-三嗪(TPTZ)为原料,合成了两种三元钕配合物:Nd(TTA)3TPTZ和Nd(BFA)3TPTZ。用X射线单晶衍射法测定了这两种配合物的晶体结构。分析表明,两个配合物中的每一个钕离子均为P-1空间群的三斜晶系,与TTA(或BFA)配体的六个氧原子和TPTZ配体的三个氮原子形成了九配位结构。在这两个配合物的晶体结构中,相邻的TPTZ配体分子之间可以观察到非常明显的π-π相互作用,在三维结构的形成中起着重要贡献。用红外光谱、元素分析、热重和荧光分析等对配合物进行了表征。荧光光谱分析表明,由于配体具有显著的天线效应,这两种配合物均呈现出典型的钕红外荧光。4.分别以四个β-二酮配体:2-噻吩甲酰三氟丙酮(HTTA)、4,4,4-三氟-1-苯基-1,3-丁二酮(HBFA)、4,4,4-三氟-1-(2-萘基)-1,3-丁二酮(β-HNTA)和六氟乙酰丙酮(HHFA)作为第一配体,三辛基氧膦为第二配体,合成了四个液态β-二酮-三辛基氧膦-钕配合物:Nd(TTA)3(TOPO)2、Nd(BFA)3(TOPO)2、Nd(β-NTA)3(TOPO)2和Nd(HFA)3(TOPO)2,并利用元素分析、红外光谱、热重分析、近红外荧光等手段,对配合物的组成、热稳定性和近红外荧光性质进行了表征和探索。实验结果表明,四个系列的β-二酮钕配合物都可以在常温下比较容易的发生反应,不需加热条件。产物热稳定性好,大多数在300oC下能够保持结构的稳定。几个系列的配体都具有良好的天线效应,能够有效的对中心钕离子产生能量传递,在紫外-可见光照射下,产生强烈的钕特征荧光光谱。该论文有69幅图、14个表和187篇参考文献。