邻羟基苯乙酮类化合物—稀土配合物的合成及发光性质研究

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以间苯二酚和乙酸酐为原料,合成了4,6-二乙酰基间苯二酚;通过苯酚衍生物和冰醋酸的酯化反应、Fries重排合成了一系列邻羟基苯乙酮的衍生物;以邻羟基苯乙酮和噻吩-2-甲醛、苯甲醛衍生物为原料,合成了一系列邻羟基查尔酮;以乙二胺和冰乙酸为原料,合成了四乙酰乙二胺,采用溶剂法培养出其单晶并对结构进行了解析;以对甲氧基苯胺为原料,合成了5-乙酰氨基-2-羟基苯乙酮;所有目标化合物均经过元素分析、红外光谱、紫外光谱、熔点的证实。合成了一系列的稀土配合物,实验结果的分析表明,化合物可以通过羰基氧和酚羟基氧与稀土配位形成配合物。对所合成的配合物进行了元素分析、红外光谱、荧光光谱,差热-热重分析,对其结构和性质进行了表征,还分别测试了4,6-二乙酰基间苯二酚和邻羟基苯乙酮与钆所形成的配合物的低温磷光,并通过计算得出其最低三重态,对其荧光强度的差异进行了合理的解释。以1,10-邻菲咯啉和2,2-联吡啶为原料,经氧化合成1,10-邻菲咯啉氮氧化合物,1,10-邻菲咯啉-5,6-二酮,吡嗪[2,3-f]并邻菲咯啉,2,2-联吡啶氮氮氧化物;并以其为第二配体,合成了4,6-二乙酰基间苯二酚,邻羟基苯乙酮与铕的三元配合物,并根据实验结果计算得出了配合物的荧光寿命和量子产率,系统研究了第二配体其对配合物发光性能的影响。实验结果表明,4,6-二乙酰基间苯二酚,邻羟基苯乙酮与Eu3+配位后,在紫外-可见光区均有强的吸收,并能够发射铕(Ⅲ)的特征红光,最强荧光发射峰位在611 nm附近。但是这些配体与Tb(Ⅲ)、Dy(Ⅲ)、Sm(Ⅲ)形成的配合物的发光强度很弱,这是由于这些配体的能级与不同稀土离子能级匹配程度的差别所致。引入第二配体后,可以极大地减少配合物形成过程中水分子的配位,减少O-H振动带来的能量损耗,增强荧光效率;荧光光谱数据比较发现三元配合物的荧光强度要大于二元配合物的荧光强度,同时第二配体的引入增强了配合物的荧光寿命和量子效率。在SiO2溶胶-凝胶体系中,合成了4,6-二乙酰基间苯二酚与Eu3+的系列配合物,研究了基质、不同惰性稀土离子,第二配体,对配合物发光性能的影响。本文用X-射线衍射方法测定了四乙酰乙二胺的晶体结构,主要晶体数据如下:C10H16N2O4,单斜晶系,空间群P21/c,a=5.95220(10)(?),b=10.2591(2)(?),c=9.3392(2)(?),β=95.6980(10)°,V=567.473(19)(?)3,Z=2,F=244,Dcalc=1.336g/cm3,μ=0.104 mm-1,R1(>2σ(I))=0.0390,wR2(>2σ(I)=0.1093。
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