杂芴桥连的双β-二酮及其铕配合物的合成和发光性质的研究

摘要

本文以具有电子输送能力的二苯并噻吩(硫芴)和二苯并呋喃(氧芴)为原料,经Friedle-Crafts酰基化反应和Claisen酮酯缩合反应合成了八个新的以杂芴间隔基桥连的双β-二酮配体:2,6-二(1,3-丁二酮基)-二苯并噻吩(L1)、2,8-二(1,3-丁二酮基)-二苯并噻吩(L2)、2,8-二(1,3-丁二酮基)-二苯并呋喃(L3)、2,8-二(3-苯基-1,3-丙二酮基)-二苯并噻吩(L4)、2,8-二(-苯基-1,3-丙二酮基)-二苯并呋喃(L5)、2,6-二(1,3-戊二酮基)-二苯并噻吩(L6)、2,8-二(1,3-戊二酮基)-二苯并噻吩(L7)和2,8-二(1,3-戊二酮基)-二苯并呋喃(L8)。通过核磁共振谱(1HNMR和13CNMR)、高分辨质谱、红外光谱和紫外-可见吸收光谱确认了配体的结构。红外光谱和1HNMR谱表明,在固态和CDCl3溶剂中,所有这些化合物均以烯醇式异构体为主。
　　本文合成了上述八个配体的铕的二元配合物Eu2(L)3·4H2O(L=L1-L8)及以1,10-邻菲咯啉(phen)为第二配体的三元配合物Eu2(L)3·(phen)2(L=L1-L8)。通过元素分析、热重-差热分析、红外光谱和紫外-可见吸收光谱对配合物的组成与结构进行了表征。通过荧光光谱对配合物的光致发光性能进行了研究,结果表明所有铕配合物均能发射出Eu3+离子的特征红光,其最强荧光发射峰在611nm左右,三元配合物的荧光强度相比对应的二元配合物的荧光强度有显著提高。合成了这八个配体的钐和铽的二元配合物,其荧光光谱没有出现Sm3+离子和Tb3+离子的特征荧光,表明这八个配体不能敏化这两种稀土离子的发光。
　　利用配体L1,合成了其用非荧光稀土离子(La3+、Gd3+和Y3+)掺杂的铕的二元及三元配合物,其红外光谱图与相应的未掺杂配合物的红外光谱图相似;用热重-差热分析仪对掺杂配合物的热稳定性进行了测试,检测结果表明,掺杂前后的配合物均具有较好的热稳定性,且其热分解曲线接近。荧光光谱表明掺杂非荧光稀土离子并没有改变发光稀土离子的光谱性质,而只改变配合物的荧光强度大小,且其荧光强度与非荧光稀土离子掺入量之间没有线性关系,但掺入合适比例的非荧光稀土离子能够产生“共发光效应”,提高配合物的发光性能。

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第一章 前言

1.1 稀土配合物的发光机理及影响因素

1.2 稀土有机配合物发光材料

1.3 β-二酮类配合物的应用及研究进展

1.4 本论文的研究内容及意义

第二章 配体的合成及结构表征

2.1 实验试剂与仪器

2.2 配体的合成

2.3 中间体及配体的表征

2.4 小结

第三章 铕配合物的合成、表征与荧光

3.1 实验试剂与仪器

3.2 未掺杂的稀土配合物的合成

3.3 稀土配合物的表征与分析

3.4 配合物的荧光性质

3.5 掺杂配合物的合成及发光性能研究

3.6 小结

第四章 结论

参考文献

致谢

附录A：攻读学位期间发表的学术论文

附录B：部分谱图