环金属铂铱配合物的合成、发光性质及应用

摘要

环金属配合物由于量子效率高、磷光寿命长、热稳定性好、可以通过改变配体来调节发光光谱等优点，从而广泛应用于分析化学、生物化学、催化及光电技术等诸多领域。其中，不断发展的铂和铱环金属配合物由于在室温下即可发磷光，而且铂配合物特殊的平面结构和铱配合物高的量子效率使二者备受关注。
　　本论文分别以铂和铱为中心原子合成了功能环金属配合物，研究了它们的光电性质及其在分子探针中的应用，主要包括以下三部分内容:
　　1.第一部分为引言部分，系统介绍了环金属铂铱配合物的特点、配位形式及其在磷光材料、化学传感器及电致化学发光等方面的应用。
　　2.第二部分分别以2，4-二苯基吡啶(DPP)、2-(4-叔丁基苯)-4-苯基吡啶(BPP)为配体，乙酰丙酮(acac)为辅助配体合成表征了两种中性环金属Pt(Ⅱ)配合物，Pt(DPP)(acac)和Pt(BPP)(acac)。研究了它们的光物理、电化学及电致化学发光(ECL)性质，两个配合物的ECL电压约为0.75V，与Ru(bpy)32+/TPrA（三丙胺）体系相比，向负电位移动了约0.6V，更负的氧化还原电位有助于降低背景信号;并研究了在不同溶剂中有及无共反应物TPrA存在时的ECL特征，结果表明ECL强度受溶剂极性的影响，TPrA的存在能显著提高二者的ECL强度;Pt(BPP)(acac)的ECL量子效率比Pt(DPP)(acac)的稍高，与Ru(bpy)32+/TPrA体系相当，说明这两个配合物可以替代传统的Ru(bpy)32+作为一种新的ECL发光体用于许多领域，尤其可用于水中生物活性物质的检测。
　　3.第三部分通过在3-苯并噻唑基-7-羟基香豆素(Bthc)上引入苯硼酸频哪醇酯(bpe)作为环金属配体(Bthc-bpe)，设计合成了一种新型中性Ir(Ⅲ)配合物磷光探针(Ir-2)用于过氧化氢(H2O2)的检测。通过UV-Vis吸收光谱、磷光发射光谱以及量子力学的计算研究了Ir-2的光物理性质。当Ir-2与H2O2反应时，H2O2使苯硼酸频哪醇酯这个大的基团从苯环上脱下，引起分子间聚集，使发光强度降低，表明Ir-2可以作为一个高选择性“ON-OFF”型H2O2磷光探针。

目录

摘要

1 绪论

1．1 金属铂Pt(Ⅱ)配合物

1．1．1 环金属铂配合物

1．1．2 含二亚胺类的铂配合物

1．1．3 含三齿配体的铂配合物

1．1．4 含卟啉类的铂配合物

1．2 金属Ir(Ⅲ)配合物

1．2．1 小分子铱配合物

1．2．2 大分子铱配合物

1．3 环金属铂铱配合物的应用研究

1．3．1 作为OLED磷光材料

1．3．2 作为磷光传感器

1．3．3 作为电致化学发光试剂

1．4 立题依据

参考文献

2 苯基吡啶配位环金属Pt(Ⅱ)配合物的合成、表征及电致化学发光性质的研究

2．1 引言

2．2 实验仪器与试剂

2．2．1 主要试剂

2．2．2 主要仪器

2．3 实验部分

2．3．1 合成路线图

2．3．2 配体的合成

2．3．3 配合物的合成及表征

2．3．4 密度泛函计算

2．3．5 量子效率的计算

2．3．6 电化学和电致化学发光性质的测定

2．4 结果与讨论

2．4．1 合成与表征

2．4．2 紫外可见吸收和磷光光谱

2．4．3 DFT计算结果

2．4．4 电化学性质

2．4．5 电致化学发光性质

2．5 本章小结

参考文献

3 香豆素-硼酸型环金属Ir(Ⅲ)配合物磷光探针的合成及应用

3．1 引言

3．2 主要试剂与仪器

3．2．1 主要试剂

3．2．2 主要仪器

3．3 实验部分

3．3．1 合成路线图

3．3．2 配体Bthc的合成及表征

3．3．3 配合物Ir-1的合成及表征

3．3．4 探针Ir-2的合成及表征

3．3．5 DFT计算

3．3．6 量子效率测定

3．3．7 H2O2的检测

3．4 结果与讨论

3．4．1 探针Ir-2的设计与合成

3．4．3 Ir-1、Ir-2的紫外可见吸收光谱及磷光光谱

3．4．4 溶剂对Ir-1、Ir-2磷光光谱的影响

3．4．5 pH对Ir-1、Ir-2磷光光谱的影响

3．4．6 Ir-2对H2O2响应时间的优化

3．4．7 Ir-2对H2O2的检测

3．4．8 Ir-2对H2O2的选择性

3．5 本章小结

参考文献

结论

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文

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