在聚砜侧链合成与键合双齿席夫碱配基及功能化聚砜-Tb(Ⅲ)离子配合物荧光发射性能初探

使氯甲基化聚砜(CMPSF)的氯甲基与乙醛酸(GA)的羧基发生酯化反应,将乙醛(AL)基团键合在聚砜侧链,制得改性聚砜PSF-AL;接着,又使3-氨基吡啶(AP)的伯氨基与PSF-AL的醛基发生席夫碱反应,在聚砜侧链合成与键合了具有特定结构的双齿席夫碱配基AA,从而获得了双齿席夫碱配基功能化聚砜PSF-AA,采用红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(¹H NMR)等技术手段对其结构进行了表征。 以功能化聚砜PSF-AA为大分子配体,与Tb(Ⅲ)离子及Eu(Ⅲ)离子分别配位,制得了二元高分子-稀土配合物PSF-(AA)₃-Tb(Ⅲ)和PSF-(AA)₃-Eu(Ⅲ),初步探索了两种配合物的光致发光性能。 重点研究了功能化聚砜PSF-AA的制备反应,考察与分析了主要因素对CMPSF与GA之间酯化反应的影响规律,优化了反应条件。 CMPSF与GA之间的酯化反应属氯烷的亲核取代反应,实验结果表明,适宜的溶剂为极性较强的N,N-二甲基乙酰胺,75 ℃为适宜的反应温度。 大分子配体PSF-AA对Eu(Ⅲ)离子不产生敏化作用,而对Tb(Ⅲ)离子的荧光发射则产生强烈的敏化作用,配合物PSF-(AA)₃-Tb(Ⅲ)发射出较强的Tb(Ⅲ)离子的特征荧光,即表现出发射绿光的光致发光性能。     

氨基酚型双齿席夫碱配基功能化聚砜的制备及其与Eu(Ⅲ)离子所形成的配合物的光致发光性能

以对氯甲基苯甲醛(CMBA)为试剂,使聚砜(PSF)发生Friedel-Crafts烷基化反应,将苯甲醛(BA)键合在PSF侧链,制得改性聚砜PSF-BA,并考察了主要因素对Friedel-Crafts烷基化反应的影响规律;然后,使PSF-BA的醛基分别与邻氨基苯酚(OAP)及间氨基苯酚(MAP)的氨基发生缩合反应,从而在PSF侧链实现了氨基酚型双齿席夫碱配基的同步合成与键合,获得了2种功能化聚砜PSF-BAOA和PSF-BAMA。采用红外光谱(FT-IR)和核磁氢谱(1 H-NMR)对功能化聚砜的化学结构进行了表征。最后,使大分子配体PSF-BAOA和PSF-BAMA分别与Eu(Ⅲ)离子发生配位反应,制备了光致发光二元高分子-稀土配合物PSF-(BAOA)3-Eu(Ⅲ)与PSF-(BAMA)3-Eu(Ⅲ)。结果表明:溶剂的极性有利于聚砜与CMBA之间的Friedel-Crafts烷基化反应,适宜的溶剂为N,N-二甲基乙酰胺;适宜的温度为70℃。大分子配体PSF-BAOA和PSFBAMA对Eu(Ⅲ)离子的荧光发射均会产生强烈的敏化作用,2种二元高分子-稀土配合物均发射出强烈的Eu(Ⅲ)离子特征荧光。     

双齿席夫碱配基功能化的聚砜与Eu(Ⅲ)离子所形成的高分子-稀土配合物的制备及其荧光发射特性

通过分子设计,经过几步大分子反应,在聚砜(PSF)侧链键合了双齿席夫碱(SB)配基,制得了双齿席夫碱配基功能化的聚砜(PSF-SB)。在此基础上,以PSF-SB为大分子配体,以邻菲咯啉(Phen)为小分子配体,与Eu(Ⅲ)离子螯合配位,分别制备了二元高分子-稀土发光配合物PSF-(SB)3-Eu(Ⅲ)与三元高分子-稀土发光配合物PSF-(SB)3-Eu(Ⅲ)-(Phen)1,采用红外光谱和紫外吸收光谱对配合物进行了表征。研究了配合物的荧光发射性能与发光机理。制备了配合物的固体薄膜,考察了固体薄膜的荧光发射性能。结果表明,大分子配基PSF-SB本身具有强的荧光发射,但与Eu(Ⅲ)离子配位后,其自身的荧光发射大为减弱,其与Eu(Ⅲ)离子所形成的二元或三元高分子-稀土配合物均能发射出很强的Eu(Ⅲ)离子的特征荧光,即键合在PSF侧链的双齿席夫碱配基能有效地产生分子内能量转移,强烈地敏化Eu(Ⅲ)离子的荧光发射。第二配体的协同配位效应与对配位水分子的置换作用使得三元配合物的荧光发射强度高于二元配合物。     

侧链键合双齿席夫碱配基聚砜的制备及大分子-Eu(Ⅲ)配合物荧光发射特性

在制备氯甲基化聚砜(CMPSF)的基础上,以对羟基苯甲醛(HBA)为试剂,通过亲核取代反应,将苯甲醛(BA)键合在聚砜侧链,制得改性聚砜PSF-BA;接着,又使3-氨基吡啶(AP)与PSF-BA的醛基发生席夫碱反应,在聚砜侧链合成与键合了双齿席夫碱(SB)配基,形成了侧链键合有双齿席夫碱配基的功能化聚砜PSFSB。采用红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(1H-NMR)对其结构进行了表征。以大分子PSF-SB为第一配体,以邻菲罗啉(Phen)为第二配体,与Eu(Ⅲ)离子配位,分别制得了二元和三元高分子-稀土配合物PSF-(SB)3-Eu(Ⅲ)和PSF-(SB)3-Eu(Ⅲ)-(Phen)1,初步探索了配合物的荧光发射性能。本文重点研究了功能化聚砜PSF-SB的制备反应及表征,考察了主要因素对CMPSF与HBA之间亲核取代反应的影响规律,分析了反应机理,优化了反应条件。实验结果表明,对于CMPSF与HBA之间的亲核取代反应,极性较强的N,N-二甲基乙酰胺为适宜的溶剂,90℃为适宜的反应温度。大分子配体PSF-SB对Eu(Ⅲ)离子的荧光发射可产生明显的敏化作用,二元和三元高分子-稀土配合物都发射出较强的Eu(Ⅲ)离子特征荧光。     

侧链键合水杨醛型双齿席夫碱配基的功能化聚砜的合成及其稀土离子配合物的光致发光性能

通过氯甲基化聚砜(CMPSF)与4-羟基水杨醛(HSA)的亲核取代反应,将水杨醛(SA)基团键合在聚砜侧链,制得改性聚砜PSF-SA;再经PSF-SA的醛基分别与苯胺(AN)和环己胺(CA)发生席夫碱反应,获得了两种侧链键合了水杨醛型双齿席夫碱配基的功能化聚砜PSF-SAN和PSF-SCA,产物的结构由红外光谱和核磁共振氢谱表征。以两种功能化聚砜为大分子配体,与Tb(Ⅲ)离子及Eu(Ⅲ)离子分别配位,制得了二元高分子-稀土配合物,初步探索了配合物的光致发光性能。本文重点研究了功能化聚砜PSF-SAN和PSFSCA的制备反应,考察与分析了主要因素对CMPSF与HSA之间亲核取代反应的影响规律。结果表明,对于该亲核取代反应,适宜的溶剂为极性较强的N,N-二甲基乙酰胺,80℃为适宜的反应温度。大分子配体PSFSAN对Eu(Ⅲ)离子的荧光发射产生强烈的敏化作用,配合物PSF-(SAN)_3-Eu(Ⅲ)发射红光;大分子配体PSF-SCA对Tb(Ⅲ)离子的荧光发射也产生敏化作用,配合物PSF-(SCA)_3-Tb(Ⅲ)发射绿光。     

侧链键合双齿席夫碱配基的聚苯乙烯的制备与表征及其Eu(Ⅲ)配合物荧光发射性能之初探

以1,4-二氯甲氧基丁烷为氯甲基化试剂,制备了氯甲基化聚苯乙烯(CMPS),使CMPS的氯甲基与对羟基苯甲醛(HBA)发生亲核取代反应,将苯甲醛(BA)键合在聚苯乙烯侧链,制得改性聚苯乙烯PS-BA;使PS-BA的醛基与3-氨基吡啶(AP)的伯氨基发生席夫碱反应,在聚苯乙烯侧链合成与键合了双齿席夫碱(SB)配基,制得了侧链键合有双齿席夫碱配基的功能化聚苯乙烯PS-SB。 采用红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(¹H NMR)对其结构进行了表征。 以大分子PS-SB为第一配体,以邻菲罗啉(Phen)为第二配体,与Eu(Ⅲ)离子配位,分别制得了二元和三元高分子-稀土配合物PS-(SB)₃-Eu(Ⅲ)和PS-(SB)₃-Eu(Ⅲ)-(Phen),初步探索了配合物的荧光发射性能。 实验结果表明,对于CMPS与HBA之间的亲核取代反应,使用极性较强的N,N-二甲基乙酰胺为溶剂比较适宜,80 ℃为适宜的反应温度。 大分子配体PS-SB对Eu(Ⅲ)离子的荧光发射可产生明显的敏化作用,二元和三元高分子-稀土配合物均发射出较强的Eu(Ⅲ)离子的特征荧光。     

芳羧酸功能化聚砜的制备及其与Tb(Ⅲ)离子配合物荧光发射特性的初探

以对氯甲基苯甲酸(CMBA)为试剂,通过Friedel-Crafts烷基化反应,将苯甲酸(BA)键合在聚砜(PSF)侧链,制得了改性聚砜BAPSF,并采用FT IR与1H NMR等方法对其结构进行了表征。通过与Tb3+配位,制得了高分子-稀土配合物BAPSF-Tb(Ⅲ),初步考察了该配合物的荧光发射特性。本文重点研究了聚砜的功能化改性反应,考察了主要因素对CMBA与PSF之间Friedel-Crafts烷基化反应的影响,分析了反应机理,优化了反应条件。实验结果表明,CMBA与PSF之间Friedel-Crafts烷基化反应顺利进行的适宜反应条件为:70℃,以N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)为溶剂,SnCl4为催化剂。配合物BAPSF-Tb(Ⅲ)不仅发射出Tb3+的特征荧光,而且大分子配基BAPSF对Tb3+的荧光发射显示出很强的敏化作用。     

萘甲酸功能化聚砜的制备及其与Eu(Ⅲ)稀土离子配合物的荧光发射特性

以1,4-二氯甲氧基丁烷(BCMB)为氯甲基化试剂,使聚砜(PSF)氯甲基化(CM),形成氯甲基化聚砜(CMPSF),然后用6-羟基-2-萘甲酸(HNA)使CMPSF的氯甲基与HNA的酚羟基之间发生亲核取代反应,将萘甲酸(NA)配基键合在聚砜侧链,制得了功能化改性的聚砜NAPSF。采用红外光谱和核磁共振氢谱对其结构进行了表征。考察了主要因素对CMPSF与HNA之间亲核取代反应的影响规律,分析了反应机理,优化了反应条件。结果表明,CMPSF与HNA之间取代反应的速率与亲核试剂HNA的浓度无关,遵循SN1的反应机理;使用极性较强的溶剂二甲亚砜,有利于亲核取代反应的进行;在适宜条件下,CMPSF的氯甲基转化率可达96%,NA的键合量为1.68 mmol/g。将NAPSF与Eu(Ⅲ)离子配位,制得了聚合物-稀土配合物NAPSF-Eu(Ⅲ),它不仅发射出Eu3+离子的特征荧光,而且对Eu3+离子的荧光发射显示出很强的敏化作用。萘甲酸功能化的大分子配基NAPSF对Eu3+离子的敏化作用,远强于苯甲酸(BA)功能化的大分子配基BAPSF对Eu3+离子的敏化作用。     

芳羧酸功能化聚苯乙烯的制备及其与Tb(Ⅲ)离子配合物荧光发射特性初探

通过氯甲基苯甲酸(CMBA)的Friedel-Crafts 烷基化反应,对聚苯乙烯(PS)进行了功能化改性,将苯甲酸(BA)键合在聚苯乙烯侧链,制得了改性聚苯乙烯(BAPS),采用红外光谱、核磁共振氢谱及紫外吸收光谱等测试技术对其进行了结构表征,考察了影响CMBA与PS之间Friedel-Crafts烷基化反应的主要因素。 结果表明,适宜的反应条件为:70 ℃,以N,N-二甲基乙酰胺为溶剂,SnCl4为催化剂。 使BAPS与Tb(Ⅲ)离子配位,制得高分子-稀土配合物BAPS-Tb(Ⅲ),该配合物不仅发射出Tb3+离子的特征荧光,而且大分子配基BAPS对Tb3+离子的荧光发射显示出很强的敏化作用。     

芳羧酸功能化的聚砜与Tb(III)形成的高分子-稀土配合物的结构与荧光发射性能

通过大分子反应将苯甲酸(BA)键合在聚砜(PSF)侧链,制得芳羧酸功能化的聚砜(PSFBA).以PSFBA为大分子配基,以邻菲啰啉(Phen)为小分子配体,与Tb(Ⅲ)配位,分别制备了二元配合物PSFBA-Tb(Ⅲ)与三元配合物PSFBA-Tb(Ⅲ)-Phen,采用傅里叶变换红外(FTIR)光谱和紫外(UV)吸收光谱对配合物进行了表征,深入研究了配合物(溶液与薄膜)的荧光发射性能及热稳定性与结构的关系.研究结果表明,以PSFBA为大分子配基所形成的高分子-稀土配合物,均能发射出很强的Tb(Ⅲ)特征荧光,即键合在PSFBA侧链的配基BA能有效地敏化Tb(Ⅲ)的荧光发射.二元配合物PSFBA-Tb(Ⅲ)的表观饱和配位数为10,即当二元配合物具有PSF-(BA)5-Tb(Ⅲ)的结构时,BA对Tb(Ⅲ)的配位表观上达到饱和,此时二元配合物具有最强的荧光发射.按n(Phen):n(Tb(Ⅲ))=1的比例将Phen加入二元配合物PSF-(BA)5-Tb(Ⅲ)溶液中进行补充配位,所制备的三元配合物PSF-(BA)5-Tb(Ⅲ)-(Phen)1与惯用比例的三元配合物PSF-(BA)1-Tb(Ⅲ)-(Phen)3或PSF-(BA)1-Tb(Ⅲ)-(Phen)2相比,不仅荧光发射强度高,而且热稳定性能好,是一种高性能的场致发光材料.     

水杨羟肟酸功能化聚苯乙烯的制备及其与Tb(Ⅲ)离子配合物的荧光发射特性初探

凭借氯甲基化的聚苯乙烯(CMPS)与水杨羟肟酸(SHA)之间的Friedel-Crafts烷基化反应,使SHA键合在聚苯乙烯(PS)的侧链上,制备了改性聚苯乙烯(SHA/PS)。再使SHA/PS与Tb(Ⅲ)离子配位,制得高分子-稀土配合物Tb(Ⅲ)-SHA/PS。采用红外光谱对其结构进行了表征,考察了影响SHA与CMPS之间Friedel-Crafts烷基化反应的主要因素。结果表明,当催化剂SnCl4用量为0.06 mL,35℃反应18h时,SHA/PS上SHA的键合率高达33.1%。Tb(Ⅲ)-SHA/PS配合物不仅具有与Tb(Ⅲ)离子相似的荧光光谱,而且SHA/PS配体对Tb(Ⅲ)离子产生了显著的Antenna效应,使其荧光强度大幅增强。     

萘甲酸功能化聚苯乙烯的制备及其与Eu(Ⅲ)配合物荧光发射性能初探

以6-羟基-2-萘甲酸(HNA)为试剂,使氯甲基化聚苯乙烯(CMPS)的氯甲基与HNA的酚羟基之间发生亲核取代反应,将萘甲酸(NA)配基键合在聚苯乙烯侧链,制得了功能化改性的NAPS,采用红外光谱和核磁共振氢谱对其结构进行了表征,并使之与Eu(Ⅲ)配位,制得了高分子-稀土配合物NAPS-Eu(Ⅲ),初步探索了该配合物的荧光发射特性。本文重点研究了聚苯乙烯的功能化改性反应,考察了主要因素对CMPS与HNA之间亲核取代反应的影响规律,分析了反应机理,优化了反应条件。实验结果表明,CMPS与HNA之间取代反应的速率与亲核试剂HNA的浓度无关,该取代反应的机理是典型的SN1反应;使用极性较强的溶剂二甲亚砜以及采用较高的温度(70℃),有利于亲核取代反应的进行。NAPS-Eu(Ⅲ)不仅发射出Eu3+的特征荧光,而且大分子配基NAPS对Eu3+的荧光发射显示出很强的敏化作用。     

水杨酸功能化聚苯乙烯的制备及其与铕(Ⅲ)离子配合物荧光特性研究

以氯甲基聚苯乙烯(CMPS)为出发物质,通过两步改性反应,相转移催化的酯化反应(乙醛酸钠为反应试剂)与均相的Schiff碱反应,制备了侧链键合水杨酸(ASA)配基的聚苯乙烯ASAPS,并使之与Eu(Ⅲ)离子配位螯合,制备了高分子-稀土配合物ASAPS-Eu(Ⅲ).重点研究了相转移催化的酯化反应,也初步考察了配合物ASAPS-Eu(Ⅲ)的发光性能.研究结果表明,在季铵盐相转移催化剂作用下,溶解于有机溶剂中的CMPS可有效地与水相中的乙醛酸钠发生酯化反应,形成醛基(AL)化改性的聚苯乙烯ALPS.相转移催化剂的结构与溶剂的极性对相转移催化反应有显著的影响;配合物ASAPS-Eu(Ⅲ)具有Eu(Ⅲ)的特征荧光发射,并产生显著的Antenna效应.     

新型吡啶衍生物及其Tb（Ⅲ）配合物的合成与光谱性质研究

有机配体与稀土离子配位形成的配合物,在生物、医学、功能材料、光、电、磁等方面已有广泛的应用[1-6].1993年Kido J等[7]实现了稀土-β-二酮螯合物的电致发光, 为有机电致发光器件(OLED) 开辟了一个新的研究方向.     

在CPS微球表面固载氨基酚型双齿席夫碱氧钒(Ⅳ)配合物及其催化氧化性能

使乙醛酸(GA)与氯甲基化交联聚苯乙烯(CMCPS)微球发生酯化反应,将醛基(AG)引入交联聚苯乙烯(CPS)微球表面,得到改性微球CPS-AG;再以间氨基苯酚(MAP)为试剂,使微球CPS-AG表面的AG发生席夫碱反应,制得了表面键合有氨基酚型双齿席夫碱配基的功能微球CPS-AGAP;最后,使微球CPS-AGAP与硫酸氧钒发生配位螯合反应,获得了表面固载有氨基酚型双齿席夫碱氧钒(Ⅳ)配合物的固体催化剂微球CPS-[VO(AGAP)2]。重点考察了主要因素对GA与CMCPS微球的酯化反应的影响。采用红外光谱(FT-IR)、固体紫外(UV)及扫描电子显微镜(SEM)对催化剂微球进行了充分表征。分别将微球CPS-[VO(AGAP)2]用于环己醇和乙苯的分子氧氧化过程,考察其催化活性。实验结果表明,溶剂的极性有利于GA与CMCPS微球之间的酯化反应,极性较强的N,N-二甲基乙酰胺为适宜的反应溶剂,90℃为适宜的反应温度。在适宜的反应条件下,CMCPS微球的氯甲基转化率可以达到82%。在分子氧氧化环己醇和乙苯的过程中,非均相催化剂CPS-[VO(AGAP)2]微球均表现出良好的催化活性。     

Eu(Ⅲ)、Tb(Ⅲ)双酞菁配合物的合成及其LB膜的荧光性

稀土双酞菁配合物;Eu(Ⅲ)、Tb(Ⅲ)双酞菁配合物的合成及其LB膜的荧光性     

Tb(Ⅲ)-氨基多膦酸-邻菲咯啉三元配合物的溶液荧光

氨基多膦酸类配体如乙二胺四甲基次膦酸(EDTP)等与氨基多羧酸类配体具有相似的骨架结构 ,只是后者分子中的羧酸根-COOH被前者的膦酸根-PO3H2所取代.     

新型异双四齿双席夫碱铜(Ⅱ)配合物为中性载体的高选择性硫氰酸根离子选择电极的研究

研究了用乙二胺与乙酰丙酮、水杨醛反应合成的一种异双四齿席夫碱铜(Ⅱ)配合物[Cu(Ⅱ)-L]为中性载体的PVC膜电极,该电极对硫氰酸根离子(SCN-)具有优良的电位响应特性并呈现出反Hofmeister选择性行为,其选择性次序为:SCN->Sal->ClO4->I->Br->NO3->Cl->NO2->SO32->SO42->H2PO4-。电极在pH 5.0的磷酸盐缓冲体系中,对SCN-在1.0×10-1~2.0×10-6mol/L浓度范围内呈近能斯特响应,斜率为-57.8 mV/dec(25℃),检出限为1.0×10-6mol/L。利用交流阻抗和紫外可见光谱初步研究了阴离子与载体的作用机理,结果表明配合物中心金属原子的结构以及载体本身的结构与电极的响应行为之间有非常密切的构效关系。将电极初步应用于实际样品废水中,结果与HPLC法相符合。     

铽与氨基苯甲酰基甘氨酸配合物的合成、光谱表征及荧光性能

4-氨基苯甲酰基甘氨酸(PAH)与稀土铽离子在乙醇溶液中合成了铽的固体配合物.通过元素分析、热分析、红外光谱、紫外光谱,确定了配合物的组成为Tb(PAH)3·K和Tb(PAH)3·H2O.摩尔电导值的测定结果表明铽的配合物为非电解质,讨论了铽的配合物的荧光性能,铽的配合物在544 nm处5D4→7F5跃迁的发射峰最强.     

铽与邻氨基苯基苯甲酸配合物的合成、表征及荧光性质

选择不同的pH值,在乙醇-水溶液中合成了铽与邻氨基苯基苯甲酸固体配合物.通过元素分析、摩尔电导、热分析、红外光谱、紫外光谱,表征并确定了配合物的化学组成为TbL4K·nH2O(n=1,2).同时,在不同pH值下合成得到的配合物的荧光性质也得到了测试和讨论,表明pH=10.0时配合物TbL4K·2H2O在544 nm处5D4→7F5跃迁的发射峰为最强.