酰胺型开链配体及其金属配合物的合成、表征与发光性质研究

摘要

酰胺型开链配体对金属离子有着较强的配位能力和较高的选择性，并具有易合成、成本低、毒性小等特点，这使其在金属离子的识别、分离、萃取、电化学、生物化学、医药及功能材料等领域有着广阔的应用前景。本论文就对该类配体及其金属配合物的发光性质进行了系统的研究。 本论文共分为四章： 第一章：对酰胺型配体的研究现状及其在阳离子荧光传感器和稀土发光配合物等领域的应用进行了简要综述。 第二章：稀土配合物的发光性能一直受到人们的广泛的关注，目前发光分子器件、荧光探针、电致发光器件等应用已成为研究的热点。研究表明：配体向稀土离子的能量传递(Antenna效应)是实现稀土配合物发光的关键。而酰胺型开链配体具有合成简单、结构可调和共轭敏化基团可换等优点，通过调整配体的功能基团可以实现配合物更好的发光性能。本章报道了以8-羟基喹啉为端基，不同酰胺取代基的一系列酰胺型开链配体L1-8及其稀土配合物的合成与表征，并对配合物荧光性质及发光机理进行了系统的研究。从而探讨了不同的配体对稀土离子的配位作用及不同的共轭基团对配合物的发光性能的影响。 本章涉及到的配体是： N-苯基-2-(喹啉-8-氧基)乙酰胺(L1)N-苄基-2-(喹啉-8-氧基)乙酰胺(L2)N-甲萘基-2-(喹啉-8-氧基)乙酰胺(L3)2-(喹啉-8-氧基)-N-对-甲苯基乙酰胺(L4)N-(4-氯苯基)-2-(喹啉-8-氧基)乙酰胺(L5)N-甲基-N-苯基-2-(喹啉-8-氧基)乙酰胺(L6)N，N-二苯基-2-(喹啉-8-氧基)乙酰胺(L7)N-乙萘基-N-苯基-2-(喹啉-8-氧基)乙酰胺(L8)第三章：阳离子与生命科学、环境科学、医学等领域有着密不可分的联系，阳离子的识别和检测在分析化学中占有重要地位。以酰胺基团构造的阳离子荧光传感器已有较多报道。它们克服了常见的冠醚类荧光传感器合成难、成本高的缺点，并且对金属离子有较好的配位能力，有非常广阔的应用前景。本章我们设计合成出一系列酰胺型开链配体L1-5及L9-13，研究了它们对一些常见金属离子的选择性识别能力，发现其中L1，2，5,9对Zn2+有较好的选择性识别能力，而配体L11，13则是对Ag+具有较好的选择性识别能力。 本章涉及到的配体是： 2-(喹啉-8-氧基)-N-(1，3，4-噻二唑-2-基)乙酰胺(L9)N-(1，3，4-噻二唑-2-基)邻苯二氧乙酰胺(L10)2-(2-(5-苯基-1，3，4-噁二唑-2-基)苯氧基)-N-苯基乙酰胺(L11)2-(2-(5-苯基-1，3，4-噁二唑-2-基)苯氧基)-N-苄基乙酰胺(L12)2-(2-(5-苯基-1，3，4-噁二唑-2-基)苯氧基)-N-甲萘基乙酰胺(L13)第四章：希夫碱型酰胺开链配体是一类含N、O杂原子的多齿螯合配体，它对过渡金属离子、稀土离子均有较强的配位能力。但是该类配体研究较少，本章我们设计合成了此类型配体HL14以及它的Cu2+、Zn2+配合物，发现Zn2+配合物具有非常强的白色发光，而Cu2+配合物则得到了独特的单晶结构。 本章涉及到的配体是： 4-((3-(苯基-2-氨基甲酰-甲氧基)-苯基亚胺基)-(苯基)-甲基)-3-甲基-1-苯基-5-吡唑啉酮(HL14)

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

1.1引言

1.2酰胺型配体的研究进展

1.2.1酰胺型大环配体

1.2.2酰胺型开链配体

1.2.3聚酰胺

1.3酰胺型开链配体稀土配合物的研究现状

1.3.1酰胺型开链配体稀土配合物发光性能研究

1.3.2酰胺型开链配体稀土配合物的应用

1.4阳离子荧光传感器的研究进展

1.4.1光诱导电子转移(PET)体系

1.4.2分子内单体-激基缔合物体系

1.4.3分子内电荷转移(ICT)体系

1.5选题目的及意义

参考文献

第二章酰胺型开链配体L1-8及其稀土配合物的合成、表征及发光性质研究

2.1引言

2.2实验部分

2.2.1测试仪器及试剂

2.2.2配体L1-8的合成与表征

2.2.3配体L1-8稀土配合物的合成

2.3结果与讨论

2.3.1配合物的组成分析及溶解性

2.3.2差热-热重分析

2.3.3红外光谱

2.3.4配合物的荧光性质研究

2.3.5配合物发光机理研究

2.4小结

参考文献

附图：

第三章酰胺型阳离子荧光传感器L1-5,9-13的合成与性能研究

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1测试仪器及试剂

3.2.2实验方法

3.2.3化合物的合成与表征

3.2.4 ZnL3(NO3)2·CH3CN单晶结构分析

3.3结果与讨论

3.3.1配体L1的阳离子识别性能研究

3.3.2配体L2的阳离子识别性能研究

3.3.3配体L3的阳离子识别性能研究

3.3.4配体L4的阳离子识别性能研究

3.3.5配体L5的阳离子识别性能研究

3.3.6配体L9的阳离子识别性能研究

3.3.7配体L10的阳离子识别性能研究

3.3.8配体L11的阳离子识别性能研究

3.3.9配体L12的阳离子识别性能研究

3.3.10配体L13的阳离子识别性能研究

3.4 小结

参考文献

附图：

第四章酰胺型开链配体HL14及其Cu2+、Zn2+配合物的合成、表征及性质研究

4.1引言

4.2实验部分

4.2.1测试仪器及试剂

4.2.2配体HL14及其Cu2+、Zn2+配合物的合成

4.3结果与讨论

4.3.1配合物的溶解性及组成分析

4.3.2红外光谱

4.3.3晶体结构

4.4 ZnL14(OAc)(H2O)2的发光性质研究

4.5 小结

参考文献

附图：

总结

博士期间发表论文情况

致谢