荧光材料[Cu2（μ-Ⅰ2）（phen）2]·CH3CN的合成、表征及光谱研究

采用溶剂热法合成出一例具有双核结构的铜(Ⅰ)配合物[Cu2(μ-Ⅰ)2(phen)2].CH3CN(1)(phen=1,10-邻菲咯啉)。采用元素分析、IR和单晶X-射线衍射表征其结构,同时分别测试了配合物1在DMSO溶液中和固态时的荧光光谱及荧光寿命。在室温条件下,配合物1的DMSO溶液在369和380nm有最大发射峰,在460nm处有一个肩峰,呈现蓝紫色荧光;在室温固体状态下,配合物1在650～678nm处有一宽谱带的强发射峰,呈现强的红色荧光,这均是基于配体中心激发单重态到基态单重态(π*→π)的跃迁发射。配合物1荧光衰减过程包含双组分,在DMSO溶液中的荧光寿命τ1和τ2分别为1.36和5.98μs,对应的衰减因子分别为50.21%和49.79%;固态时的荧光寿命τ1和τ2分别是1.42和8.85μs,对应的衰减因子分别为51.15%和48.85%。     

2, 6-双(2-苯并咪唑)吡啶-乙酸锌的合成和光谱性能

合成了一种新型的蓝光发射材料2,6-双(2-苯并咪唑)吡啶-乙酸锌,并利用元素分析、红外光谱、UV-Vis吸收谱、荧光激发光谱和荧光发射光谱研究了其结构、光学特性、能级结构和发光机理。结果表明,2,6-双(2-苯并咪唑)吡啶-乙酸锌是一种三齿配体的发光材料。在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液体系中测定了材料的紫外吸收光谱,2,6-双(2-苯并咪唑)吡啶的吸收峰波长主要为330,344nm;2,6-双(2-苯并咪唑)吡啶-乙酸锌的吸收峰波长主要为346,366nm。禁带宽度为3.01eV,在紫外光激发下,在DMF溶液体系中的荧光发射峰在458nm处,固态荧光发射峰在475nm,均为蓝色荧光,色纯度高,荧光量子效率高,其荧光发射主要来源于长波吸收带,最大波长吸收带对荧光发射贡献最大。有望通过合理的设计运用到有机电致发光器件中去。     

含氮配体构筑的单核锌Zn(Ⅱ)/双核Cu(Ⅰ)配合物蓝光材料的结构和荧光性能研究

采用溶剂热法合成出单核Zn(Ⅱ)配合物[Zn(2,6-PDA)(phen)H₂O]·H₂O (1)和双核Cu(Ⅰ)配合物{[Cu(μ-Ⅰ)(phen)H₂O]·H₂O}₂ (2) (2,6-H₂PDA=2,6吡啶二甲酸,phen=1,10-邻菲罗啉),通过单晶结构测试、元素分析和红外吸收光谱对结构进行表征,并研究了两种配合物在二甲基亚砜(DMSO)中及固态时的荧光光谱及DMSO溶液中紫外可见吸收光谱。配合物1和2的最大吸收峰分别出现在253和242 nm附近,相比于配体吸收峰均发生红移,在1和2中,主要呈现出中心金属离子微扰的phen的π→π*的跃迁,且吸收强度强于phen,说明中心金属离子与phen配位后,增加了有机配体在紫外区的吸收,利于配体对能量的吸收。1在DMSO溶液中的荧光发射峰位于361,379和392 nm,在固态时的荧光发射峰为407,434和467 nm,2在DMSO溶液中的荧光发射峰出现在422,443和461 nm,固态时荧光发射峰在442,469,501 nm,均呈现蓝光发射。配合物1和2的固态荧光发射光谱与相应的DMSO溶液中的发射峰相比分别红移55和23 nm,这是由于在固态时配合物1和2的分子中的π—π堆积相互作用和分子间的相互作用,特别是配合物2中存在强烈的Cu(Ⅰ)…Cu(Ⅰ)相互作用,降低了体系前线轨道之间的能量差。     

紫光化合物［Cd(bpdc)(phen)2(H2O)］·6H2O的合成、结构及荧光光谱研究

以2,4′-联苯二甲酸(H2bpdc)和1,10-邻菲罗啉(phen)为配体, 采用水热法合成一例三维超分子网状镉(Ⅱ)配合物［Cd(bpdc)(phen)2(H2O)］·6H2O (1)。通过单晶X射线衍射分析, 元素分析和红外光谱分析表征化合物1的结构。单晶X射线衍射分析结果表明, 化合物1属于三斜晶系, P1空间群, 中心金属Cd(Ⅱ)离子呈现六配位扭曲八面体构型, 通过两种氢键作用和π—π堆积作用形成三维超分子结构。同时, 对化合物1进行固态/溶液以及不同温度下的荧光性能测试。以350 nm为激发波长进行激发, 298 K固态时, 化合物1在390 nm处有强发射峰, 呈现紫色荧光;77 K固态时, 化合物1的荧光光谱具有两个发射谱带, 分别位于380和520 nm处, 是因为在低温时化合物1表现出精细结构。298 K时, 化合物1在DMSO溶液和CH3OH溶液中分别在380和375 nm有最大发射, 相对于固态最大发射波长发生蓝移, 呈现紫色荧光。这均是基于中心金属微扰配体中心的π*→π跃迁发射。研究了化合物1固态和溶液的荧光寿命, 化合物1荧光衰减过程包含双组分。298 K条件下, 化合物1在DMSO溶液中的寿命(τ1=1.73 μs和τ2=14.07 μs)比CH3OH溶液中的荧光寿命(τ1=1.21 μs和τ2=12.44 μs)长。此外, 77 K固态时的荧光寿命(τ1=1.96 μs和τ2=16.11 μs)长于298 K的固态荧光寿命(τ1=1.20 μs和τ2=11.34 μs), 这是因为低温条件下降低分子内部的非辐射跃迁, 从而延长固态荧光寿命。     

紫光化合物[Cd(bpdc)(phen)_2(H_2O)]·6H_2O的合成、结构及荧光光谱研究

以2,4′-联苯二甲酸(H2bpdc)和1,10-邻菲罗啉(phen)为配体,采用水热法合成一例三维超分子网状镉(Ⅱ)配合物[Cd(bpdc)(phen)2(H2O)]·6H2O(1)。通过单晶X射线衍射分析,元素分析和红外光谱分析表征化合物1的结构。单晶X射线衍射分析结果表明,化合物1属于三斜晶系,P1空间群,中心金属Cd(Ⅱ)离子呈现六配位扭曲八面体构型,通过两种氢键作用和π—π堆积作用形成三维超分子结构。同时,对化合物1进行固态/溶液以及不同温度下的荧光性能测试。以350nm为激发波长进行激发,298K固态时,化合物1在390nm处有强发射峰,呈现紫色荧光;77K固态时,化合物1的荧光光谱具有两个发射谱带,分别位于380和520nm处,是因为在低温时化合物1表现出精细结构。298K时,化合物1在DMSO溶液和CH3OH溶液中分别在380和375nm有最大发射,相对于固态最大发射波长发生蓝移,呈现紫色荧光。这均是基于中心金属微扰配体中心的π*→π跃迁发射。研究了化合物1固态和溶液的荧光寿命,化合物1荧光衰减过程包含双组分。298K条件下,化合物1在DMSO溶液中的寿命(τ1=1.73μs和τ2=14.07μs)比CH3OH溶液中的荧光寿命(τ1=1.21μs和τ2=12.44μs)长。此外,77K固态时的荧光寿命(τ1=1.96μs和τ2=16.11μs)长于298K的固态荧光寿命(τ1=1.20μs和τ2=11.34μs),这是因为低温条件下降低分子内部的非辐射跃迁,从而延长固态荧光寿命。     

三维超分子化合物[Zn(H_2O)_6]·(C_(16)H_8O_8)的合成、晶体结构及荧光光谱

以醋酸锌和3,3’,4,4’-联苯四羧酸(H4BPTC)为原料,采用水热法合成了一个三维超分子化合物[Zn(H2O6)].(C16H8O8)(1)。通过红外光谱、元素分析和X射线单晶衍射对其结构进行了表征,X射线单晶衍射分析结果表明,该超分子化合物属于三斜晶系,PT空间群,晶胞参数a=0.654 8(1)nm,b=0.793 9(2)nm,c=0.968 1(2)nm,α=76.29(3)°,β=87.75(3)°,γ=86.43(3)°,Z=1,R1=0.066 5,wR2=0.183 3,GOF=1.021.并通过荧光光谱研究了1在溶液和固态时的发光性能,在室温DMSO溶液中,当激发波长为316nm时,化合物1在399nm处有一强发射峰,呈现蓝紫色荧光,在室温固态时,该化合物的发射峰发生明显红移,在525nm处有一宽谱带发射峰,呈现绿色荧光,这可以归因于在固态化合物1的分子中存在氢键和π—π堆积的相互作用,可以明显降低分子中基态与激发态之间的能量差距,从而使发射峰红移。     

新型双噻吩衍生物的合成、晶体结构及光谱性能

通过Suzuki偶联反应,用不同基团对双噻吩原料上的溴原子进行取代后合成了一系列双噻吩衍生物:3-(5′-溴-[2,2-双噻吩]-5-基)吡啶(Dt-1)、5,5-双(吡啶-3-基)-2,2-双噻吩(Dt-2)、5-(3,5-双(三氟甲基)苯基)-2,2-双噻吩(Dt-3)、5,5-双(3,4,5-三氟苯基)-2,2-双噻吩(Dt-4)。通过红外光谱(IR)、质谱(MS)、核磁共振氢谱(~1H NMR)及单晶X射线衍射对其结构进行了表征。通过紫外-可见吸收光谱和荧光光谱研究了其发光性能。结果表明,在CH_2Cl_2溶液中,化合物Dt-1在349 nm激发光作用下在390～470 nm区域有较强的双荧光发射行为,两个最大发射峰分别为403 nm和422 nm;化合物Dt-2在372 nm激发光作用下在400～480 nm区域即紫色和蓝色光区有较强的双荧光发射行为,最大发射峰分别为430 nm和440 nm;化合物Dt-3在349 nm激发光作用下在418 nm处有最强的荧光发射;化合物Dt-4在371 nm激发光作用下于436 nm处有最强的荧光发射。由于双噻吩共轭结构中引入的吸/给电子基团增加了π电子的流动性以及共轭程度,增强了分子间的相互作用力,振动弛豫现象以及斯托克斯位移(Stokes shifts)的产生引发的能量损失导致最大吸收峰向长波方向移动。     

1，1-二（苯并咪唑-2-基）-2-（N-乙基咔唑-3-基）乙烯的合成及其性能研究

以六氢吡啶为催化剂,通过Vilsmerier-Haack和Knoevenagel反应合成了一种新型的芳稠杂环化合物1,1-二（苯并咪唑-2-基）-2-（N-乙基咔唑-3-基）乙烯,产率为72.53%。利用元素分析、FT-IR、UV-Vis、¹H NMR、溶液和固体荧光光谱、循环伏安（CV）分析、TG-DTA热分析研究了产物的结构、光学特性、电化学特性和热稳定性。该化合物在DMF、DMSO和DCM 3种溶剂的稀溶液中均具有290 nm和375 nm两处紫外吸收峰以及470 nm处的蓝绿色荧光发射。不同DMSO和DCM体积比的混合溶剂的溶液荧光表明,该化合物具有明显的AIE荧光效应。固体荧光光谱表明,产物在327 nm和436 nm有两处激发峰,最大发射峰位于484 nm,相 比于溶液荧光发生了红移现象。由循环伏安测试结果计算获得产物的能隙为2.79 eV,电离势为5.43 eV,电子亲和势为2.85 eV,表明产物具有良好的电子传输能力。TG/DTA测试结果显示目标产物具有良好的热稳定性。     

三维超分子化合物(C_(20)O_2H_(14))(C_(12)N_2H_8)的合成、晶体结构与荧光性质

合成了一个三维超分子化合物(C20O2H14)(C12N2H8)(命名为BP1),通过元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱和X射线单晶衍射对其结构进行了表征,结果表明分子之间通过氢键和π-π堆积弱的相互作用形成超分子化合物。对所有合成的超分子化合物进行了紫外光谱和荧光光谱的测试。在室温DMSO溶液中,当激发波长为342 nm时,化合物在373 nm处有一强发射峰,呈现紫色荧光,这可以归属于分子内的π*→π跃迁。X射线单晶衍射分析结果表明,该超分子化合物属于三斜晶系,P1空间群,晶胞参数a=1.087 8(2)nm,b=1.125 2(2)nm,c=1.168 0(2)nm,α=97.89(3)°,β=110.91(3)°,γ=109.62(3)°,V=1.203 2(4)nm3,Z=2,R1=0.053 1,wR2=0.163 4,GOF值为1.034。     

两种新型芴衍生物的合成、晶体结构及光谱性能

合成了两种新型芴衍生物:2,7-二(3,5-二(三氟甲基)苯基)-9,9-二乙基芴(1)和2,7-二(4-氟苯基)-9,9-二乙基芴(2)。通过元素分析、红外光谱(IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)以及单晶X射线衍射对其结构进行了表征。化合物1属于单斜晶系,P21/c空间群;化合物2属于三斜晶系,P-1空间群。通过紫外-可见吸收和荧光光谱研究了化合物的发光性能。结果表明:在CH2Cl2溶液和固态薄膜中,化合物1、2在350~400 nm波段有吸收峰,归属于π-π*电荷跃迁;化合物1、2的光学带隙E g分别为3.31 eV和3.30 eV,并且均有强烈的蓝色荧光发射现象(激发波长为330 nm),在二氯甲烷中的荧光量子效率分别为0.62和0.61,固态荧光寿命分别为6.39 ns和9.00 ns。     

基于单苯环荧光团的荧光变色墨水

以丁二酸二丁酯为原料,经过缩合、氨化、芳构化合成了单苯环荧光化合物2,5-二氨基-1,4-苯二甲酸丁酯2a。溶液中化合物2a的最大荧光发射峰变化范围为60 nm,即从正己烷中的514 nm到乙二醇中的574 nm。化合物2a在固态下经紫外光照射可发出黄色荧光,其最大发射波长为558 nm,荧光量子产率(Ф)为0.28。采用氯甲酸-2,2,2-三氯乙酯(TrocCl)将化合物2a的氨基酰化可得到单酰胺化产物化合物2b,固态下可发出绿色荧光,其最大荧光发射峰位于493 nm,Ф为0.13;进一步酰化可得到双酰胺化产物化合物2c,固态下可发出蓝色荧光,其最大荧光发射波长467 nm,Ф为0.79。这一过程可以在本色纸上原位完成,进而实现荧光三色转变。即将化合物2a溶液书写于纸张上可获得黄色荧光字样,在其上涂写不同浓度的TrocCl溶液可将纸张上的化合物2a转化为化合物2b和2c,从而使字体的发光颜色变为绿色和蓝色。     

希夫碱配合物M3L3(NO3)6(H3O)2的合成与光谱性质

以4-氨基-1,2,4-三氮唑与对二甲氨基苯甲醛为原料, 在冰醋酸催化下合成了配体4-氨基-1,2,4-三氮唑缩对二甲氨基苯甲醛（L）。 然后利用L与过渡金属硝酸盐［M(NO3)2·xH2O(M=Cu,　Co,　Zn,　Cd; x=3～6)］在无水乙醇中反应, 制得固态配合物M3L6(NO3)6(H2O)2。 通过元素分析、 红外光谱、 紫外光谱、 荧光光谱等手段对合成的配体及配合物进行了表征。 实验结果表明, 该物质是一种多晶粉末状的发光材料,　在紫外光的激发下,　在乙醇溶液体系中的荧光发射峰在416 nm处,　为蓝色荧光, 色纯度高,　荧光量子效率高, 而配合物M3L6(NO3)6(H2O)2的荧光发射峰则红移至445 nm左右, 同时荧光强度显著增强。　M3L6(NO3)6(H2O)2中与M(Ⅱ)发生配位作用的基团是配体中三氮唑环上的氮原子。     

2,6-吡啶二甲酸镝配位聚合物的合成、晶体结构及其发光性能研究

以2,6-吡啶二甲酸为配体,在水热条件下合成出一个具有(4.82)拓扑结构的二维稀土镝配位聚合物[Dy(PDA)(HPDA)]n(1)(H2PDA=2,6-吡啶二甲酸).通过元素分析,1H NMR,IR和X射线单晶衍射对其进行结构表征.X射线单晶衍射分析结果表明,该化合物届单斜晶系,P2(1)/c空间群.该化合物由配体的氧原子连接,形成具有(4.82)型拓扑的二维层状结构,相邻层间的π-π堆积弱相互作用使之形成三维超分子.测定了配体和1在固态室温条件的紫外吸收和荧光光谱.在室温下,配体和配合物均在280 nm处有一宽谱带强吸收,这可以归属于以配体为中心的π→π*跃迁.当激发波长为280 nm时,1呈现出基于配体为中心的荧光发射峰和稀土Dy3+的特征荧光发射峰.研究了配位聚合物1的固态荧光寿命,荧光衰减过程包含双组分,相应的荧光寿命τ1和τ2分别是3.61和12.81μs.     

CaAl_2Si_2O_8∶Eu,Ce,Tb单基三元掺杂荧光材料的制备及其光谱学特征研究

采用高温固相法制备了CaAl_2Si_2O_8∶Eu,Ce,Tb单基三元掺杂的荧光材料。使用X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)和荧光分光光度计(PL)等测试手段对该荧光材料进行表征。采用XRD表征了样品的物相组成,测试结果表明稀土离子Eu~(2+)置换Ca~(2+)并没有引起CaAl_2Si_2O_8基质晶格结构的变化。拉曼光谱分析证实了样品中硅氧四面体和铝氧四面体的存在,表明了Eu~(2+)替代Ca~(2+)的数量与晶体形态畸变程度有关,Eu~(2+)进入基质晶格的数量影响着硅(铝)氧四面体的数量。PL测试结果表明样品在325nm光激发下,其发射峰主要表现为426nm(蓝光区)的强宽带发射峰和541nm(绿光区)的弱发射峰,其中426nm处的宽带发射峰可通过高斯拟合成三个位于393,419和474nm的拟合峰;对比分析荧光性能以及同等合成条件下样品荧光强度的不同,确定了该荧光材料在三掺Eu∶Ce∶Tb的摩尔比为1∶1∶1.5时所发射荧光最强。CIE色度图坐标显示三种掺杂比例下制备的荧光材料均发射蓝色荧光,光显色性好,色温低,是一种适合作为紫外-近紫外激发的LED用蓝色荧光材料。     

2(水杨醛缩苯胺)-(1,10-邻菲罗啉)合钙的光谱特性

合成了一种新型的蓝光发射材料2(水杨醛缩苯胺)-(1,10-邻菲罗啉)合钙,并利用红外光谱、X射线衍射谱、DSC热分析、UV-vis吸收谱、荧光激发光谱和荧光发射光谱研究了其结构、晶态、热稳定性以及光学特性,分析了它的能态结构和发光机理。结果表明,2(水杨醛缩苯胺)-(1,10-邻菲罗啉)合钙的热稳定性较高,是一种多晶粉末发光材料,禁带宽度2.93eV,在紫外光的激发下,固态荧光发射峰在449.7nm处,在乙醇溶液体系中的荧光发射峰在491nm处,均为蓝色荧光,色纯度高,荧光量子效率高,其荧光发射主要来源于长波吸收带,最大波长吸收带对荧光发射贡献最大。     

三维超分子配合物[Zn（C_（12）H_8N_3）_2·H_2O]的水热合成、晶体结构及光致发光1

通过水热法合成了一种三维超分子配合物Zn（C12H8N3）2.H2O,经元素分析、紫外和红外光谱对其进行表征。用X射线单晶衍射测定了其晶体结构,该配合物晶体属单斜晶系,P21/c空间群,晶胞参数为：a=1.25239（10）nm,b=1.30233（11）nm,c=1.33167（11）nm,β=102.6950（10）°,Z=4,[Zn（C12H8N3）2.H2O],Mr=471.81,V=2.1189（3）nm^3,Dc=1.479g·cm^-3,μ=1.189mm^-1,F（000）=968,R1=0.0300,WR2=0.1017,GOF=1.005。该化合物由1个Zn（Ⅱ）离子、2个2-（2-吡啶基）苯并咪唑阴离子和1分子配位水组成。其中2-（2-吡啶基）苯并咪唑的1位氮原子、吡啶环上氮原子及水分子中氧原子与锌（Ⅱ）离子配位,形成五配位的畸变三角双锥结构,单胞分子之间通过氢键O（w）-H…N和π-π堆积作用相互构成三维网状超分子体系。固态荧光测试显示,该配合物具有强的蓝色荧光发射（λmax=456nm）。     

3,4-噻吩二羧酸、1,10-邻菲罗啉与稀土配合物的荧光性质及对硝基苯的检测

3,4-噻吩二羧酸(3,4-H₂tdc),1,10-邻菲罗啉(phen)和稀土硝酸盐经水热法合成三种配合物Ln₂(Htdc)₂(tdc)₂(phen)₂(H₂O)₄(Ln=Eu 1, Gd 2, Tb 3),并用X-射线单晶衍射分析方法测定了配合物1-3晶体结构,配合物1-3为双核分子。每个金属离子周围有2个3,4-tdc,1个3,4-Htdc,1个phen和2个配位水分子,配位数为9。配合物1和3在紫外灯下显强红光和绿光,其荧光发射光谱,在619和545 nm出现最大发射峰,分别对应于Eu(Ⅲ)离子的5D₀→7F₂和Tb(Ⅲ)离子的5D₄→7F₅跃迁。配合物2在425 nm观察到来自基于配体的π*→π最大发射峰。不同溶剂分子对配合物1荧光有不同程度的影响,基于荧光猝灭机理,配合物1具有选择性检测硝基苯污染物的能力。     

2,7-二(3-(氰基)苯基)-9,9-二乙基芴的合成、晶体结构及光学性质(英文)

合成了一种新型的芴类衍生物2,7-二(3-(氰基)苯基)-9,9-二乙基芴。通过元素分析、红外(IR)、核磁共振(1H NMR)以及X射线单晶衍射对其组成和结构进行了表征。结果表明该化合物属于正交晶系,P空间群,晶胞参数:a=1.380 0(3)nm,b=2.230 6(4)nm,c=0.726 33(15)nm,α=β=γ=90°,V=2.235 8(8)nm3,Z=4,F(000)=896,μ=0.073 mm-1,S=1.013,R=0.046 9,wR=0.104 2。同时,我们对该化合物的紫外-可见吸收光谱和荧光光谱做了研究。在室温下,当激发光波长为330 nm时,该化合物的固态薄膜发射强烈的蓝色荧光,其发射波长为408 nm。此芴类衍生物在CH2Cl2溶液中的荧光量子效率为0.64,在固态薄膜中的斯托克斯位移为56 nm。该化合物有望成为一种优良的蓝色发光材料。     

7-羟基喹啉的双光子荧光光谱特性

利用超快激光脉冲作为激发光源,研究了激发态质子转移有机分子7-羟基喹啉溶液的双光子吸收光谱特性。实验发现在波长为532nm的脉冲激光作用下,该溶液在波长约为380nm和550nm处出现了两个荧光峰,研究证明,峰波长为380nm处的荧光是7-羟基喹啉醇式结构下分子从激发态返回基态时发射的荧光,而峰波长为550nm处的荧光是该溶液的酮式结构分子从激发态返回基态时发射的荧光。     

联噁二唑的合成与光谱性质

合成5个5,5’-二芳基-2,2’-联-1,3,4-噁二唑,化合物的结构经~1H NMR、FTIR、MS表征。光谱分析表明:在282—315nm出现最大紫外-可见吸收峰;在二甲基甲酰胺溶液中,342—381nm出现最大荧光发射峰,是一类紫色发光材料。