苯并二氢吡喃酮类化合物及其铕配合物的合成与荧光性能研究

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稀土有机配合物由于其独特的荧光性能,在发光材料领域受到研究人员的广泛关注。黄烷酮类化合物具有优良的共轭结构,但是一直以来对其的研究主要集中在药学领域。β-二酮类有机配体能以鳌合的形式与稀土离子配位,得到具有高荧光性能的稀土配合物,是稀土配合物领域的研究热点。本论文在黄烷酮结构的基础上,合成了一系列具有β-二酮结构的黄烷酮类衍生物,在此基础上进一步设计、合成了一种具有三羰基结构的酮类配体,分别将其与稀土铕离子配位制备了若干新型β-二酮类,三酮类稀土配合物。通过核磁共振,元素分析,红外光谱,荧光光谱以及热重等手段对配体及其铕配合物进行了表征,并探讨了配体对配合物性能的影响,这对进一步拓展稀土有机配合物的研究具有重要意义。全文的主要研究内容如下:(1)以2’-羟基苯乙酮为起始原料合成了4种苯并二氢吡喃酮类化合物(L(1-4)),并将其与稀土铕离子反应得到了4种新型的二元稀土配合物。通过元素分析以及红外光谱对配合物的结构进行了表征,其结构通式可推测为Eu(L(1-4))3·2H2O。测定了配合物的荧光光谱,探究其固体状态下的荧光性能,结果表明,4种配体都能有效地敏化稀土铕离子发光,取代基的引入对其荧光性能有很大的影响,其中引入了-Cl基团的稀土配合物Eu(L4)3·2H2O表现出最佳的荧光性能。热重分析表明,配体取代基的不同对配合物热稳定的影响不大,4种稀土配合物皆具有较好的热稳定性。(2)将4种苯并二氢吡喃酮类化合物(L(1-4)),分别以1,10-邻菲罗啉(phen)为第二配体与稀土铕离子反应得到了4种新型三元稀土配合物。通过元素分析以及红外光谱对配合物的结构进行表征,其结构通式可推测为Eu(L(1-4))3·phen。测定了配合物的荧光光谱,探究其固体状态下的荧光性能,结果表明,在第二配体phen的存在下给电子基团-CH3,-OCH3的引入使得稀土配合物的荧光强度减弱,而吸电子基团的-Cl的引入能有效地提高了稀土配合物的荧光强度,配合物Eu(L4)3·phen具有最佳的荧光性能。热重分析表明,配体取代基的不同对配合物热稳定的影响不大,但是,第二配体phen的引入提高了稀土配合物的热稳定性,4种稀土配合物皆具有良好的热稳定性。(3)以2’-羟基苯乙酮为起始原料合成了一种苯并二氢吡喃酮酯类化合物(V1)以及一种具有三羰基的新型三酮类配体(V2),引入phen为第二配体,分别与稀土铕离子反应得到了2种新型三元稀土配合物。通过元素分析以及红外光谱对配合物的结构进行表征,其结构通式可推测为Eu(V13.phen和Na[Eu(V22.phen]。测定了配合物的固体荧光光谱,结果表明,两种配体都能敏化稀土铕离子发光,但是配合物荧光强度都比较弱,究其原因主要是与配体的结构以及配位方式有关。
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