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。     

4,4’-联吡啶桥联的链状Zn(Ⅱ)配合物：合成、晶体结构和对Tb(Ⅲ)离子的荧光敏化

以硝酸锌与3,4’-联苯二甲酸(3,4’-H₂dpdc),4,4’-联吡啶(4,4’-bpy)为反应物,以水为溶剂,适当调节pH值,通过水热反应,得到配合物[Zn(3,4’-Hdpdc)₂(4,4’-bpy)](Zn-MOF)。利用X射线单晶衍射测试分析确定了该配合物是由4,4’-bpy配体桥联Zn(Ⅱ)离子形成的 “Z”形链结构,属于单斜晶系,C2/c空间群。在278 nm激发下,Zn-MOF的荧光发射光谱在341～537 nm范围出现宽发射峰,最强发射峰波长406 nm,属于配体的π*-π跃迁。研究了该配合物对Tb(Ⅲ)离子发光性能的影响。实验结果表明,Zn-MOF可敏化甲醇和水溶液中的Tb(Ⅲ)离子,使Tb(Ⅲ)离子的特征荧光发射峰增强。在荧光光谱490,545,585和624 nm出现强的线状发射峰,对应于Tb(Ⅲ)离子的5D₄→7F_J (J=6～3)跃迁。最强发射峰位于545 nm (5D₄→7F₅),为绿光。Zn-MOF可用作荧光探针检测甲醇和水溶液中的Tb(Ⅲ)离子。     

基于紫精羧酸和SCN-离子构建的一维铜配位聚合物的合成、结构及光谱学研究（英文）

在4,4’-联吡啶的两端引入芳香羧酸合成得到一种两性离子型紫精衍生物配体-二氯化-1,1’-二(4-羧基-苯亚甲基)-4,4’-联吡啶(H2BpybcCl2),作为一种多功能配体,紫精羧酸既具有紫精特殊的功能团,又含有羧基配位基团,因此逐渐成为构建金属-有机框架的一种理想配体。紫精羧酸与硫氰化铜形成的配位聚合物还未见报道。采用溶液扩散法将H2BpybcCl2配体与Cu2+离子和SCN-离子组装得到一个新颖紫精羧酸铜的配合物:[Cu(SCN)2(Bpybc)](Ⅰ),并通过X-射线单晶衍射、XRD、元素分析、红外光谱(FTIR)、热重(TGA)分析、液态荧光光谱、UV-Vis DRS光谱等手段对其结构及光谱学性质进行了研究。单晶结构分析显示化合物Ⅰ属单斜晶系,C2/c空间群,晶体数据为:a=19.508(4),b=9.474(2),c=16.963(3),α=90°,β=124.92(3)°,γ=90°。在化合物Ⅰ的结构中,两个SCN-离子与Cu2+离子配位组成结构单元[Cu(SCN)2],梯形的配体Bpybc桥连结构单元[Cu(SCN)2]沿着[203]方向形成一维"之"字链。这些链之间通过吡啶环和苯环的π—π作用堆积,拓展为三维超分子网络。固体紫外-可见漫反射光谱出现Bpybc配体π—π*跃迁吸收峰和Cu2+离子d→d跃迁吸收峰。液态荧光光谱测试显示化合物Ⅰ水溶液在360nm光激发下,在533nm处出现了强的蓝色荧光,该发射带是由紫精羧酸配体分子内电荷转移引起的。     

2-(2-吡啶基)苯并咪唑配合物的合成及发光

选用了具有代表性的过渡金属元素Cd、Zn以及主族元素Ca、Mg作为中心金属离子,合成了基于2-(2-吡啶基)苯并咪唑(PBM)配体的系列金属配合物。实验数据表明这些配合物是一类具有高的荧光量子产率并且化学性质稳定的蓝色发光材料。 研究了该类配合物的光致发光性质以及中心金属离子半径大小对配合物发射峰位的影响,比较了中性配合物、配阳离子型配合物的发光性质以及这类金属离子微扰配体发光受其因素的影响。     

2,6-双二苯基膦吡啶银(Ⅰ)配合物的光谱研究

利用电子吸收光谱和发射光谱,研究具有光致发光性能的三配位Ag(Ⅰ)配合物[Ag2(μ-PNP)3](ClO4)2(PNP=2,6-双二苯基膦吡啶)的光谱性质,电子吸收光谱中约260和300 nm处的肩峰吸收分别被指定为l→aπ(l代表膦的孤对电子,aπ是苯环的反键轨道)和l→π·(π·表示吡啶的π反键轨道)跃迁.室温下受紫外可见光激发,配合物的乙腈溶液显示了发光性质,其发射峰位于525 nm,这是由配体激发态引起的.利用吸收和发射光谱,研究了配合物光物理性质在不同客体分子如AuPPh3Cl,AgCF3SO3和[Cu(CH3CN)4](ClO4)存在下光物理性质的改变情况.在配合物中,配体PNP和Ag(Ⅰ)形成一个空穴,可以结合外来的离子,从而引起光物理性质的改变,这种改变,使[Ag2(μ-PNP)3](ClO4)2可以作为作为客体离子的检测探针或传感器.     

新型β-二酮配体及其Eu(Ⅲ)三元配合物的合成、表征及发光性能的研究

采用Claisen缩合反应合成了一种新型的β-二酮化合物1-(4-溴苯)-3-苯基丙烷-1,3-二酮(L),并以其为第一配体,邻菲罗啉(Phen)为第二配体,合成出新型稀土Eu(Ⅲ)三元配合物。通过元素分析、红外光谱、紫外光谱、荧光光谱对合成的配体及三元配合物进行了表征。红外光谱的分析表明：配体L含有β-二酮结构,且烯醇式含量高;配合物中L的氧原子以及Phen中的氮原子与稀土离子进行了配位。紫外光谱的分析表明配合物中的能量传递主要来自第一配体。通过荧光光谱研究了配合物的发光性质,结果显示配合物表现出Eu3+的特征发射,主发射峰为Eu3+的5D₀ →7F₂发射,属于窄带发射,单色性较好,是具有潜在应用价值的红色发光材料。     

2-(3’,4’-二羧基苯氧基)苯甲酸配体桥联的锌(Ⅱ)配合物的合成、结构及荧光性质

以2-(3’,4’-二羧基苯氧基)苯甲酸(H3DPBA)和1,3-二(4-吡啶基)-丙烷(bpp)为配体,与Zn(Ac)2通过水热反应,获得了一维链状配合物Zn(DPBA)(bpp)。该配合物的一个不对称单元包括一个Zn(Ⅱ)离子,一个DPBA配体和一个bpp配体。Zn(Ⅱ)离子与四个氧原子及一个氮原子配位,其配位数为5。固态配合物在375nm处出现强的发射峰,来自于配体的π~*—π跃迁。与配体的荧光发射光谱比较,配合物的荧光发射峰发生了蓝移,而且配合物的荧光发射强度有大幅度增强。讨论了配合物在常见溶剂中和金属阳离子中的荧光性质。实验结果表明不同有机小分子或不同金属阳离子对配合物的荧光强度有不同程度的影响,有机小分子硝基苯和Fe~(3+)使配合物荧光猝灭,该Zn(Ⅱ)-配合物可用于硝基苯的检测以及水和乙醇体系中Fe~(3+)的检测。     

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%。     

稀土Tb3+,Eu3+对N-苯基邻氨基苯甲酸及邻菲咯啉间能量传递与蓝色发射的强化作用

合成了一种由稀土离子与N—苯基邻氨基苯甲酸(N—HPA)和邻菲咯啉(phen)形成的蓝色发光配合物。该配合物是典型的配体发光配合物，其发射峰位于444nm，激发波长为334nm和407nm。元素分析、红外光谱、紫外—可见光谱和差热—热重的分析结果表明：配合物中含有大量的N—HPA和相对较少的稀土离子和phen，其中稀土离子与N—PA中的羧酸根配位，而N—PA中的氨基通过氢键与phen的氯原子结合，形成了有利于配体之间的能量传递和电子转移的通道。稀土离子Tb^3 ，Eu^3 的共同存在促进了这一能量转移通道的形成，进而强化了配体的蓝色发射。     

二苯甲酰基甲烷2,2''-联吡啶混合稀土配合物中钆、钇对铕发光的影响

在乙醇溶液中合成了以二苯甲酰基甲烷(DBM)和2,2'联吡啶(Dipy)为配体,三价铕、等摩尔三价铕-钆及等摩尔三价铕-钇混合稀土为中心体的配合物.测定了配合物的组成,研究了其红外光谱和荧光光谱.结果表明:配合物的最佳激发波长为425nm;在425nm波长光激发下,配合物发出较强的荧光;不发光的Gd3+和Y3+离子对Eu3+离子的发光有一定增强作用,其中钇使铕的荧光发射增强大于钆;这两个不发光稀土离子对铕的发射峰位影响不大.     

二苯甲酰基甲烷2,2′-联吡啶混合稀土配合物中钆、钇对铕发光的影响

在乙醇溶液中合成了以二苯甲酰基甲烷 (DBM )和 2 ,2′联吡啶 (Dipy)为配体 ,三价铕、等摩尔三价铕 钆及等摩尔三价铕 钇混合稀土为中心体的配合物。测定了配合物的组成 ,研究了其红外光谱和荧光光谱。结果表明 :配合物的最佳激发波长为 4 2 5nm ;在 4 2 5nm波长光激发下 ,配合物发出较强的荧光 ;不发光的Gd3 + 和Y3 + 离子对Eu3 + 离子的发光有一定增强作用 ,其中钇使铕的荧光发射增强大于钆 ;这两个不发光稀土离子对铕的发射峰位影响不大     

一种新型金属铱(Ⅲ)有机配合物的光谱特性研究

针对一种合成的新型金属铱(Ⅲ)有机配合物的光谱特性进行了研究.实验中,该配合物的配体为苯基喹啉和异丁基酰苯胺.紫外-可见吸收光谱研究表明,该配合物分别在225 nm,267 nm、339 nm以及460 nm附近出现较强吸收峰,其中在320 nm～580 nm范围内,存在着单线态和三线态的金属铱到配体的电荷跃迁.发光光谱测试表明,随着溶液中(二氯甲烷作为溶剂)该新型金属铱(Ⅲ)有机配合物浓度的增加.溶液的发光光谱峰值位置不断发生红移.当处在460 nm激发波长下,溶剂二氯甲烷发光光谱没有出现明显的峰值强度,排除了溶剂对发光光谱测量的影响,直接测量出该配合物在606 nm附近有强的金属二线态磷光发射.因此,该配合物有望成为一种可用于有机电致发光领域的新型磷光材料.     

1,10-菲啰啉-四氰基乙烯配合物发光性质的研究

基于探针在近年来得到发展,制备光学性能更为良好的发光材料成为当前化学工作者的研究热点,该工作预制备光学性能更为优良的新型发光材料,以满足人们日常生活及医疗等方面的需求。该工作以四氰基乙烯(TCNE)为第一配体,以1,10-菲啰啉(phen)为第二配体,通过分子间的电荷转移,合成1,10-菲啰啉-四氰基乙烯的电荷转移络合物,并对此反应机理进行初步探索。运用紫外光谱法、荧光光谱法和拉曼光谱法对配合物进行表征及发光性质的研究。比较配合物和配体的紫外吸收峰发现,配合物的吸收均源于配体1,10-菲啰啉的吸收,说明TCNE与Phen形成了稳定的络合物。同时分析荧光光谱,发现配合物的发射峰与配体四氰基乙烯相似,可认为配合物的荧光来自于配体的π—π*电子跃迁。从拉曼图谱中可以看出,在1 000~1 600 cm-1处配合物的拉曼强度比TCNE配体有明显的增强。共振拉曼散射在1 000~1 600 cm-1处振动模式被强耦合,由于分子间的电荷转移使得这些共振拉曼峰被强烈增强。分析结果表明,在一定条件下,1,10-菲啰啉能与四氰基乙烯形成稳定的络合物,且光学性能显著增强。上述研究,合成并研究了1,10-菲啰啉-四氰基乙烯荷移络合物的光学性质,为设计、合成荧光性能良好的配合物提供了实验依据, 并为探索和开发新的核酸探针做出了贡献。     

N,N-二[(二苯基膦)甲基]-2-吡啶胺溴化铜(Ⅰ)配合物的合成和光谱

合成了一种新配体N,N-二[(二苯基膦)甲基]-2-吡啶胺(L)及其双核铜(Ⅰ)配合物(CuBrL)2(1),采用1HNMR、吸收光谱、质谱和元素分析等方法对化合物进行表征,并通过X射线单晶衍射确定配合物1的晶体结构。该晶体结构属三斜晶系,P-1空间点群。配合物1是中心对称的双核Cu(Ⅰ)配合物,中心离子Cu(Ⅰ)采取扭曲四面体空间构型,分别与配体L的两个P原子和两个桥联的Br原子配位;其中Cu-Cu距离为0.3060nm,大于两个铜原子的范德华半径之和,因此不存在Cu-Cu相互作用。密度泛函理论(DFT)计算表明1的HOMO电子密度主要集中于铜和卤素原子,而LUMO电子密度分布在配体(L)上。研究工作表明,配合物1的最低能级激发态通过金属到配体电荷跃迁(MLCT)和卤素到配体的电荷跃迁(XLCT)两种机制形成。     

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。     

4,4′-双(4″,4″,4″-三氟代-1″,3″-二氧代丁基)间位联苯基苯双核铕配合物的合成与发光

合成了一个新的双核铕配合物Eu2(bdb)3·4H2O[H2bdb=4,4′-双(4″,4″,4″-三氟代-1″,3″-二氧代丁基)-间位联苯基苯]。元素分析、红外光谱、质谱证实其配位方式是三个配体同时和两个铕离子绞合配位。该配合物发出铕离子特征红光,发射峰值位于614nm,其激发光谱的激发峰值位于370nm。配合物的发光寿命为336μs,寿命曲线很好地和单指数衰减拟合曲线相吻合,进一步证实配合物只有一个对称中心铕离子存在。配合物热稳定性达到230℃,满足制备LED器件的要求。将该配合物与370nm发射的InGaN芯片组合成功地制备了红色发光二极管,当配合物和硅树脂的质量比为1:30时,红色发光二极管的色坐标为x=0.6353,y=0.3340,发光效率为1.36lm/W。结果表明:该配合物是制备半导体高显色指数白光LED潜在的红色有机发光材料。     

一种新型有机稀土配合物的合成及发光特性的研究

合成了具有双配体TTA和5NO_2Phen的稀土有机配合物Eu(TTA)_35NO_2Phen,通过元素分析、差热-热重、红外光谱和吸收光谱研究了配合物的组分、结构。元素分析的实验结果与理论计算的结果相吻合。从紫外可见吸收光谱中可以看出,稀土有机配合物的两个吸收峰分别位于340 nm和270 nm,这两个吸收峰分别与配体TTA和5NO_2Phen的吸收峰相关。在350 nm的光激发下,得到了三价铕离子的特征发射峰:583,593和612 nm,它们分别对应着铕离子5D_0→7F_0,5D_0→7F_1,5D_0→7F_2的跃迁发射,这说明有机配体可以将吸收的能量传递给三价铕离子使其发光,配体对稀土铕离子的发光有协同增强的作用。以Eu(TTA)_35NO_2Phen作为发光层,制备了ITO/PEDOT:PSS/PVK:Eu(TTA)_35NO_2Phen/BCP/Alq_3/Al的电致发光器件,在18 V驱动电压下器件发出了色坐标为(x=0.51,y=0.31)的红色电致发光。     

新型稀土铕,铽β-二酮配合物的合成与荧光性质

采用克莱森缩合反应合成了一种新型的β-二酮化合物1-(4-氨基苯)-4,4,4-三氟丁烷-1,3-二酮(p-NBFA)。以其为第一配体,邻菲咯啉(phen)为第二配体,合成出新型Eu(Ⅲ),Tb(Ⅲ)三元配合物。通过元素分析确定了配合物的组成为Eu(p-NBFA)3phen和Tb(p-NBFA)3phen。红外光谱的分析表明p-NBFA中的氧原子以及phen中的氮原子与稀土离子进行了配位。紫外光谱表明第一配体p-NBFA为能量传递的主体,第二配体phen起协同作用。通过荧光光谱研究了配合物的发光性质,结果显示在Tb(p-NBFA)3phen中,除Tb3+的特征发射外,还可以观察到470nm的发射,进一步的研究表明,此处发射为配体p-NBFA的发射,这是由于配体的能级与Tb3+的发射能级较近,产生了逆传能过程。而在Eu(p-NBFA)3phen的发射谱中,均表现出稀土离子的特征发射,且发光强度较大,说明配体的能级与Eu3+的发射能级比较匹配。     

2，6—双二苯基膦吡啶银（I）配合物的光谱研究

利用电子吸收光谱和发射光谱，研究具有光致发光性能的三配位Ag(I)配合物[Ag2(μ-PNP）3](ClO4)2(PNP=2,6-双二苯基膦吡啶）的光谱性质，电子吸收光谱中约260和300nm处的肩峰吸收分别被指定为l→aπ（l代表膦的孤对电子，aπ是苯环的反键轨道）和l→π^*（π^*表示吡啶的π反键轨道）跃迁。室温下受紫外可见光激发，配合物的乙腈溶液显示了发光性质，其发射峰位于525nm，这是由配体激发态引起的。利用吸收和发射光谱，研究了配合物光物理性质在不同客体分子如AuPPh3Cl,AgCF3SO3和[Cu(CH3CN)4](ClO4)存在下光物理性质的改变情况。在配合物中，配体PNP和Ag(I)形成一个空穴，可以结合外来的离子，从而引起光物理性质的改变，这种改变，使[Ag2(μ-PNP)3](ClO4)2可以作为作为客体离子的检测探针或传感器。     

一种基于二-[2',6'-二氟-2,3'-联吡啶-N,C4'][3-乙酰基-1,7,7-三甲基-双环[2.2.1]-2-庚酮-O,O]铱(Ⅲ)的非掺杂蓝色磷光发光器件

以2',6'-二氟-2,3'-联吡啶(Hdfpypy)为主配体,空间位阻的3-乙酰基樟脑(Hacam)为辅助配体,合成了二-[2',6'-二氟-2,3'-联吡啶-N,C4'][3-乙酰基-1,7,7-三甲基-双环[2.2.1]2-庚酮-O,O]铱(Ⅲ)((dfpypy)2Ir(acam))。在四氢呋喃(THF)溶液中,配合物光致发光(PL)光谱最大发射峰值为466 nm,在487nm左右有一个不明显的肩峰,半峰宽为55 nm。配合物在脱气THF溶液中的PL量子效率为0.51。以(dfpypy)2Ir(acam)为发光层,制备了器件结构为ITO/HATCN(1 nm)/TAPC(40 nm)/(dfpypy)2Ir(acam)(10 nm)/BmpypB(40 nm)/LiF(1 nm)/Al(90 nm)的蓝色非掺杂磷光发光器件。电致发光(EL)光谱的最大发射峰值为474 nm。器件的启动电压为3.5 V。在电流密度为20 mA·cm-2时,CIE色坐标值为(0.17,0.29)。在驱动电压为11 V时,器件最大亮度为2 170 cd·m-2。在驱动电压为4.2 V时,最大功率效率为5.25 lm·W-1,最大亮度效率为6.45 cd·A-1。