蓝色磷光嘧啶铱(Ⅲ)配合物的合成、晶体结构及发光性能

合成了一种铱配合物[Ir(N4)(MDFPPM)2](MDFPPM=4,6-二甲基-2-(2,4-二氟苯基)嘧啶,N4=5-(2-吡啶基)-1H-四唑),并利用X射线单晶衍射仪测定了该化合物的2种晶体结构。通过紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、荧光光谱、循环伏安法及含时密度泛函理论(TD-DFT)对其光物理性能及能级结构进行了研究。结果表明:2个晶体的空间构型均为单斜,空间群均为P21/c;Ir(N4)(MDFPPM)2的最高占据轨道(HOMO)主要定域于金属Ir(Ⅲ)和配体MDFPPM的苯环上,最低未占有轨道(LUMO)主要定域于配体MDFPPM的嘧啶环上;配合物Ir(N4)(MDFPPM)2的HOMO和LUMO能级分别为-5.98和-3.22 e V;Ir(N4)(MDFPPM)2在77 K乙腈溶液中的发射峰波长在449、480和513 nm,CIEx,y色度坐标为(0.15,0.23),是一种潜在的蓝色磷光材料。     

离子型嘧啶铱(Ⅲ)配合物的合成、晶体结构及发光性能

以嘧啶类化合物为环金属配体,2,2''-联吡啶为副配体成功制备了4种离子型环金属铱配合物：[（PPM）₂Ir （bpy）]PF₆（1）,[（MPPM）₂Ir （bpy）]PF₆（2）,[（DFPPM）₂Ir （bpy）]PF₆（3）,[（MDFPPM）₂Ir （bpy）]PF₆（4）（PPM=2-苯基嘧啶,MPPM=4,6-二甲基-2-苯基嘧啶,DFPPM=2-（2,4-二氟苯基）嘧啶,MDFPPM=4,6-二甲基-2-（2,4-二氟苯基）嘧啶,bpy=2,2''-联吡啶）。配合物的结构通过质谱、核磁进行了表征,测试了配合物4的单晶结构。通过紫外-可见（UV-Vis）吸收光谱、荧光光谱和含时密度泛函理论（TD-DFT）对其光物理性能进行了研究。结果表明：4的晶体的空间构型为单斜,空间群为P2₁/c;3和4的最高占据轨道（HOMO）主要定域于金属Ir （Ⅲ）和环金属配体的苯环上,最低未占有轨道（LUMO）主要定域于副配体bpy上;配合物在溶液状态下为绿光发射,波长在513~561 nm之间,量子效率在6.7%~64.0%之间。     

离子型嘧啶铱(Ⅲ)配合物的合成、晶体结构及发光性能

以嘧啶类化合物为环金属配体,2,2′-联吡啶为副配体成功制备了4种离子型环金属铱配合物:[(PPM)_2Ir(bpy)]PF_6(1),[(MPPM)2_Ir(bpy)]PF_6(2),[(DFPPM)_2Ir(bpy)]PF_6(3),[(MDFPPM)_2Ir(bpy)]PF_6(4)(PPM=2-苯基嘧啶,MPPM=4,6-二甲基-2-苯基嘧啶,DFPPM=2-(2,4-二氟苯基)嘧啶,MDFPPM=4,6-二甲基-2-(2,4-二氟苯基)嘧啶,bpy=2,2′-联吡啶)。配合物的结构通过质谱、核磁进行了表征,测试了配合物4的单晶结构。通过紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、荧光光谱和含时密度泛函理论(TD-DFT)对其光物理性能进行了研究。结果表明:4的晶体的空间构型为单斜,空间群为P21/c;3和4的最高占据轨道(HOMO)主要定域于金属Ir(Ⅲ)和环金属配体的苯环上,最低未占有轨道(LUMO)主要定域于副配体bpy上;配合物在溶液状态下为绿光发射,波长在513~561nm之间,量子效率在6.7%~64.0%之间。     

以1-苯基吡唑为主配体的红光Ir(III)配合物的合成及光电特性

合成了一种新型红色磷光配合物二(1-苯基咪唑) (1-苯基异喹啉)合铱((ppz)₂Ir(piq)), 通过核磁共振氢谱(¹H NMR)对其结构进行了表征, 通过紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、荧光光谱、低温磷光光谱、循环伏安法及含时密度泛函理论(TD-DFT)对其光物理性能及能级结构进行了研究. 制备了一系列基于(ppz)₂Ir(piq)的电致发光器件, 研究了(ppz)₂Ir(piq)的电致发光性质. 结果表明, (ppz)₂Ir(piq)的UV-Vis 吸收峰主要位于296、342、395 和460 nm, 固态粉末的室温磷光发射峰位于618 nm, 在2-甲基四氢呋喃(2-MeTHF)溶液中其低温磷光发射峰位于598 nm, 其三线态能级(E_T)为2.07 eV. (ppz)₂Ir(piq)的最高占据轨道(HOMO), 其主要定域于配体ppz 和金属Ir(III)上, 最低未占据轨道(LUMO)主要定域于配体piq 上. (ppz)₂Ir(piq)的HOMO和LUMO 能级分别为-5.92和-3.62 eV. 基于(ppz)₂Ir(piq)电致发光器件的优化掺杂浓度为8%-12% (w), 最大电致发光谱峰位于616 nm,最大电流效率约10 cd·A^-1, 最大功率效率为4.44 lm·W^-1, 色坐标保持在(0.65, 0.35)附近, 是一种潜在的饱和红光磷光材料.     

两个磷光铱配合物的合成和性质研究

由于具有P=O键,二（二苯基膦酰）胺（tetraphenylimidodiphosphinateacid,Htpip）作为辅助配体引入Ir（Ⅲ）配合物中,可以提高配合物的电子迁移率和器件的效率。采用氟取代的2-（4-氟苯基）吡啶（F₄-ppy）为主配体、以Htpip和三氟甲基取代的Htfmtpip为辅助配体合成了2个铱配合物Ir（F₄-ppy）₂（tpip）和Ir（F₄-ppy）₂（tfmtpip）。晶体结构中Ir原子的配位几何构型均为八面体构型,Ir（F₄-ppy）₂（tpip）属于正交晶系Pbca空间群,而Ir（F₄-ppy）₂（tfmtpip）属于单斜晶系P2₁/c空间群。配合物都具有较好的热稳定性,Ir（F₄-ppy）₂（tpip）和Ir（F₄-ppy）₂（tfmtpip）的初始分解温度分别为385和395℃。配合物Ir（F₄-ppy）₂（tfmtpip）的氧化和还原峰较配合物Ir（F₄-ppy）₂（tpip）分别向正电压移动了大约0.134和0.12V,相应的HOMO和LUMO能级分别降低了0.14和0.43eV。在室温、1×10^-5mol·L^-1的CH₂Cl₂溶液中Ir（F₄-ppy）₂（tpip）和Ir（F₄-ppy）₂（tfmtpip）的最大磷光发射峰分别位于492和495nm,量子效率分别为9.2%和16.4%。结果表明在辅助配体上引入4个三氟甲基后不仅可以提高配合物的热稳定性和电化学稳定性,并且可以调控配合物的HOMO/LUMO能级和发光效率。     

喹啉氧基乙酰胺型配体镉配合物的合成、晶体结构及荧光性质

合成并通过单晶衍射表征了一个配合物[CdL(H₂O)(NO₃)]NO₃·CH₃COCH₃ (1)(L=N-甲基N-苯基-2-(8-喹啉氧基)乙酰胺)。在配合物1中,金属镉离子采取扭曲的八面体配位构型。来自配体L的1个氧原子和2个氮原子,2个硝酸根的2个氧原子及配位水分子的1个氧原子与中心镉离子配位。配合物通过分子间的O-H…O氢键作用构筑成沿a轴的一维链状结构。乙腈溶液中配体L和配合物1均在390 nm有荧光发射,但配合物的荧光强度要远低于配体。     

二苯甲酰甲烷和N，N-二甲基丙二胺混配体的锌和镉配合物的合成、晶体结构和热性质研究

合成了二苯甲酰甲烷与N,N-二甲基丙二胺混配配合物Zn(dmapa)(dbm)₂(1) 和Cd(dmapa)(dbm)₂(2)。用元素分析、红外光谱对配合物进行了表征,并用X-射线单晶衍射测定了配合物的晶体结构。配合物1属单斜晶系,P2₁/n空间群;配合物2属三斜晶系,P1 空间群。中心金属离子(Zn、Cd)与来自2个dbm^-配体的4个O原子和来自dmapa配体的2个N原子配位,形成变型的八面体构型。研究了2个配合物的热稳定性。     

含ONN席夫碱和2，2′-联吡啶的铜三元配合物的合成、晶体结构及电化学性质

合成了一个新颖的含ONN席夫碱配体N-水杨醛基-2-氨乙基苯并咪唑(HL),并在甲醇体系中合成了它的配合物[Cu(L)(bipy)]ClO₄(bipy为2,2′-联吡啶)。利用X-射线单晶衍射法测定了配合物的晶体结构。配合物[Cu(L)(bipy)]ClO₄的晶体属于单斜晶系,C2/c空间群,a=2.585 5(8) nm,b=1.435 5(5) nm,c=1.624 2(5) nm,β=124.434(5)°,Z=8。在配合物[Cu(L)(bipy)]ClO₄中,每个铜离子的配位数为5,分别和配体L的1个氧原子和2个氮原子及2,2′-联吡啶的2个氮原子配位,形成畸变的三角双锥配位环境。配合物[Cu(L)(bipy)]ClO₄中的氢键和π-π相互作用将配合物[Cu(L)(bipy)]ClO₄连接成二维网络结构。用红外光谱、紫外-可见光谱对配合物[Cu(L)(bipy)]ClO₄进行了表征,并用循环伏安法对配合物进行了电化学性质的研究。     

喹啉氧基乙酰胺型配体镉配合物的合成、晶体结构及荧光性质

合成并通过单晶衍射表征了一个配合物[CdL(H₂O)(NO₃)]NO₃·CH₃COCH₃ (1)(L=N-甲基N-苯基-2-(8-喹啉氧基)乙酰胺)。在配合物1中,金属镉离子采取扭曲的八面体配位构型。来自配体L的1个氧原子和2个氮原子,2个硝酸根的2个氧原子及配位水分子的1个氧原子与中心镉离子配位。配合物通过分子间的O-H…O氢键作用构筑成沿a轴的一维链状结构。乙腈溶液中配体L和配合物1均在390 nm有荧光发射,但配合物的荧光强度要远低于配体。     

三个二羧酸配体配位聚合物的合成、结构表征和荧光性质

以羧酸配体 2,2''-(1,4-亚苯基双(亚苯基))双(硫二基)二苯甲酸(H₂L¹)和 2,2''-(2,3,5,6-四甲基-1,4-亚苯基)双(亚甲基）双(硫二基)二苯甲酸(H₂L²)分别与金属盐反应,通过溶剂热方法合成了 3个配位聚合物：{[Ni(L¹)(H₂O)₄]·2H₂O}_n (1)、[Zn(L¹)(DMA)₂]_n(2)和[Co(L²)(DMF)₂]_n (3),其中DMA=N,N-二甲基乙酰胺,DMF=N,N-二甲基甲酰胺。对配合物1~3进行了单晶X射线衍射、元素分析、红外光谱、热重分析、粉末X射线衍射和固体紫外可见光谱测试和表征。单晶X射线衍射表明：3个配合物均为一维锯齿形链状结构,并通过氢键作用形成三维骨架,且配体均表现为反式构象。此外,对配合物2固态荧光性质进行了研究。     

基于含有硫醚基团的吡啶烷基酰胺配体的铜配合物的合成和结构表征

合成和表征了含有硫醚基团的吡啶烷基酰胺配体2-(甲硫基)-N-[2-(2-吡啶)甲基]乙酰胺(HL1)和2-(甲硫基)-N-[2-(2-吡啶)乙基]乙酰胺(HL2)及其3个铜的配合物,{[Cu(L1)(CH₃OH)](OTf)}_n(1)(Otf=三氟甲磺酸根),{[Cu(L2)(OTf)]·CH₃OH}_n(2)和[Cu(HL2)(CH₃OH)Cl](3),并通过X-射线单晶衍射分析确定了其晶体结构。配合物1和2均为含有铜的一维配位聚合物,而配合物3为单核铜配合物。分析了配合物中铜离子的配位特点及可能的形成原因。     

基于含有硫醚基团的吡啶烷基酰胺配体的铜配合物的合成和结构表征

合成和表征了含有硫醚基团的吡啶烷基酰胺配体2-(甲硫基)-N-[2-(2-吡啶)甲基]乙酰胺(HL1)和2-(甲硫基)-N-[2-(2-吡啶)乙基]乙酰胺(HL2)及其3个铜的配合物,{[Cu(L1)(CH₃OH)](OTf)}_n(1)(Otf=三氟甲磺酸根),{[Cu(L2)(OTf)]·CH₃OH}_n(2)和[Cu(HL2)(CH₃OH)Cl](3),并通过X-射线单晶衍射分析确定了其晶体结构。配合物1和2均为含有铜的一维配位聚合物,而配合物3为单核铜配合物。分析了配合物中铜离子的配位特点及可能的形成原因。     

基于N-乙酰-L-酪氨酸构筑的两例纯手性钴(Ⅱ)配合物的合成、结构及性质

利用手性配体N-乙酰-L-酪氨酸(Hacty)与钴盐通过溶液法合成了2例纯手性配合物{[Co(acty)(bpp)₂(H₂O)₂](NO₃)·2H₂O}_n(1)和{[Co₂(acty)₂(bpe)₃(H₂O)₃](ClO₄)₂·4H₂O}_n(2)(bpp=1,3-联(4-吡啶)丙烷,bpe=1,2-联(4-吡啶)乙烷),并对它们进行了元素分析(EA)、红外光谱(IR)、紫外光谱(UV)、热重(TG)、粉末X射线衍射(PXRD)及X射线单晶衍射测定。配合物1属于单斜晶系P2₁空间群,六配位的Co(Ⅱ)离子被bpp配体连接形成一维右手螺旋链结构。配合物2属于三斜晶系P1空间群,六配位的双核Co(Ⅱ)离子被bpe配体连接形成一维带状链结构。在氢键的作用下,它们均形成三维超分子结构,深入讨论了不同构型的含N辅助配体对配合物结构的影响。此外,测定了2例手性配合物的圆二色(CD)光谱。     

基于N-乙酰-L-酪氨酸构筑的两例纯手性钴(Ⅱ)配合物的合成、结构及性质

利用手性配体N-乙酰-L-酪氨酸(Hacty)与钴盐通过溶液法合成了2例纯手性配合物{[Co(acty)(bpp)₂(H₂O)₂](NO₃)·2H₂O}_n (1)和{[Co₂(acty)₂(bpe)₃(H₂O)₃](ClO₄)2·4H₂O}_n (2)(bpp=1,3-联(4-吡啶)丙烷,bpe=1,2-联(4-吡啶)乙烷),并对它们进行了元素分析(EA)、红外光谱(IR)、紫外光谱(UV)、热重(TG)、粉末X射线衍射(PXRD)及X射线单晶衍射测定。配合物1属于单斜晶系P2₁空间群,六配位的Co(Ⅱ)离子被bpp配体连接形成一维右手螺旋链结构。配合物2属于三斜晶系P1空间群,六配位的双核Co(Ⅱ)离子被bpe配体连接形成一维带状链结构。在氢键的作用下,它们均形成三维超分子结构,深入讨论了不同构型的含N辅助配体对配合物结构的影响。此外,测定了2例手性配合物的圆二色(CD)光谱。     

两种含醛基的铱配合物用于半胱氨酸和OH-的识别

以4,4''-二溴-2,2''-联吡啶（dbr-bpy）为中性配体,分别以6-苯基烟醛（L1）、6-（4-三氟甲基苯基）吡啶-3-甲醛（L2）为环金属配体合成了2种Ir （Ⅲ）配合物[Ir （L1）₂（dbr-bpy）]PF₆（Ir1）和[Ir （L2）₂（dbr-bpy）]PF₆（Ir2）,并通过核磁共振波谱和质谱对其结构进行了表征。在乙腈溶液中配合物Ir1和Ir2的发射波长分别为584和530 nm,发光量子效率分别为49%和66%。电化学测试和理论计算表明,环金属配体中CF₃的引入,可以降低最高占据分子轨道（HOMO）的能级,从而使氧化电位向正极移动。配合物Ir1和Ir2与半胱氨酸（Cys）均以1∶2的比例结合,发生磷光猝灭响应,同时表现出良好的抗干扰能力,检出限分别为35.1和18.5 μmol· L^-1。将OH^-加入配合物Ir2的DMSO/H₂O （7∶3,V/V）溶液中,OH^-取代配合物中性配体上的溴取代基,使配合物Ir2的发射峰蓝移,溶液发光颜色由黄色变为绿色,发光强度提升4倍。     

含氟绿光铱配合物的设计、合成及其高效磷光电致发光器件

以2-(3-(2',4'-二氟苯基)苯基)吡啶(Hdfbppy)为环金属C^N配体,乙酰丙酮(Hacac)为辅助配体,设计合成了一种绿色磷光铱配合物(Ir(dfbppy)₂(acac));研究了此配合物的光物理性质及其电致发光器件性能。室温下,配合物Ir(dfbppy)₂(acac)的二氯甲烷溶液的最大发射波长为520nm,量子效率为71%,寿命为381ns。将此配合物掺杂在4,4'-N,N'-二咔唑基二联苯(CBP)中,作为发光层制备了有机发光二极管器件。结果显示,该器件在7.2V电压下呈现的最大亮度为68324cd·m^-2,最大电流效率约为53cd·A^-1,最大功率效率为37lm·W^-1,色坐标为(0.33,0.62)。     

含咔唑基团联吡啶衍生物为中性配体的铕配合物的合成和发光性质研究

以2,2′-联吡啶(L1)为基础,合成了5,5′-二溴-2,2′-联吡啶(L2),5-咔唑-5′-溴-2,2′-联吡啶(L3),5,5′-二咔唑-2,2′-联吡啶(L4)3个N,N-双齿配体,然后以二苯甲酰甲烷(DBM)作为第一配体合成了这4种配体相应的铕配合物。在387 nm激发条件下,配合物都表现出非常强的铕离子⁵D₀-⁷F_J (J=0,1,2,3,4)的特征发射。引入咔唑基团后,不仅扩大了配合物吸收光能的范围、增强了配合物的吸收强度,而且提高了配合物的光致发光性能。     

两个含吡啶取代苯酚配体的铜配合物的合成与晶体结构

以2-[N,N-二(2-吡啶甲基)氨甲基]-6-醛基-4-甲基苯酚(L)为配体,合成了2个单核铜配合物[CuL(CH₃CN)(ClO₄)]ClO₄(1)和cis-[CuL(NCS)₂]·0.5C₄H₈O₂(2),对它们进行了紫外、红外、质谱、元素分析和单晶结构表征。2个配合物都属于单斜晶系,每个铜均为扭曲的八面体构型。作为四齿配体,L通过2个吡啶氮原子,1个叔胺氮原子和1个酚氧原子和铜离子配位。在配合物1中,乙腈和1个ClO₄参与配位,而在配合物2中2个硫氰根离子为顺式配位。     

基于Cyclam衍生物的单核金属配合物的结构及核酸酶活性

以1,8-二甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四烷为原料,以N,N'-二叔丁氧羰基-2-甲璜酰氧基-1,3-二氨基丙烷为烷基化试剂,合成了cyclam衍生物:1,8-二(N,N'-二叔丁氧羰基-1,3-二氨基异丙基)-4,11-二甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四烷(L₁);及其对应的系列单核金属配合物,Zn(L₁)Cl₂ (1),Ni(L₁)Cl₂ (2)和Cu(L₁)Cl₂ (3);核磁结果表明,L₁为C2对称结构,且cyclam环上每一个亚甲基碳上的2个氢化学不等价;利用2D[¹H,¹⁵N]HSQC对比配体配位前后N-H化学位移的变化,确定配合物的结构是金属与配体cyclam环上的4个氮原子配位;利用变温核磁¹H NMR和¹³C NMR,结合2D[¹H,¹⁵N]HSQC核磁共振波谱表明,配合物1在溶液中主要以两种构型并存,并主要以trans-Ⅲ构型存在。此外,用凝胶电泳研究了配体与单核金属配合物对超螺旋pBR322质粒DNA切割活性;实验结果表明,配合物3在抗坏血酸存在的条件下具有核酸酶活性,而配体(L₁),配合物1和配合物2在实验条件下,无论是氧化切割还是水解切割都显阴性。     

N-(2-氧乙酸-3-甲氧基)苄叉二胺合锌(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构及光学性质研究

本文通过修饰邻香草醛芳环上羟基的方法,得到两种Schiff碱配体:N,N'-二(2-氧乙酸-3-甲氧基)苄叉乙二胺(H₂L¹)和N,N′-二(2-氧乙酸-3-甲氧基)苄叉1,3-丙二胺(H₂L₂),利用水热合成方法以新合成的配体为基点设计合成了2个新的六配位Schiff碱锌(Ⅱ)配合物[Zn(L¹)]·7H₂O(1)和[Zn(L²)]·7H₂O(2),通过元素分析、红外光谱和核磁共振光谱等测试手段对配合物进行了表征,并用X射线单晶衍射测得Zn(Ⅱ)配合物的晶体结构。X射线晶体学研究表明两种配合物晶体结构中都包含多个溶剂水分子,配合物1是以Zn(Ⅱ)为中心扭曲的三方棱柱构型,配合物2构型是以Zn(Ⅱ)为中心扭曲的八面体构型。初步研究了两种配合物的固体发光性,结果表明这两种配合物具有良好的光致发光的性能,有望在光学材料方面得到应用。