8-羟基喹啉及其衍生物的锌配合物合成研究进展

简述了有机发光材料8-羟基喹啉金属螯合物的发展,综述了固相法和液相法合成8-羟基喹啉锌,例举了在喹啉环上的2、5和7号位引入供电子基团或大共轭基团的8-羟基喹啉衍生物的锌配合物性质,介绍了通过改变聚合度制备8-羟基喹啉衍生物的锌配合物方法,杂环和8-羟基喹啉共同做锌的配体合成新的发光材料的方法;最后对8-羟基喹啉和8-羟基喹啉衍生物的锌配合物的合成进行总结和展望。     

含8-羟基喹啉侧基聚酯及其锌、铝配合物的合成和性能

合成了2种新型含8-羟基喹啉侧基聚酯(P5,P6),进一步与无水醋酸锌和六水氯化铝反应,得到4种聚酯锌、铝配合物(P5-Zn,P6-Zn,P5-Al,P6-Al)。采用元素分析仪、傅里叶变换红外光谱仪、紫外可见光谱仪、核磁共振氢谱仪、凝胶渗透色谱仪、热重分析仪和荧光光谱仪等技术手段对其结构和性能进行了表征。聚酯P5和P6易溶于四氢呋喃(THF)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)、二甲基亚砜(DMSO)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)等常用的有机溶剂,配合物P5-Zn、P6-Zn、P5-Al和P6-Al部分溶于DMF、DMAC、DMSO和NMP等溶剂。聚酯P5和P6的质均相对分子质量Mw为4.11×10~4和5.42×10~4,相对分子质量分布指数PDI为1.50和1.40。聚酯P5和P6的5%失重温度分别为261.4和291.1℃,配合物P5-Zn、P6-Zn、P5-Al和P6-Al的5%失重温度分别为307.7、306.2、286.3和297.8℃。聚酯P5和P6的DMF溶液(5×10-5 mol/L)在432和429nm处发射较弱紫色荧光,配合物P5-Zn、P6-Zn、P5-Al和P6-Al的DMF溶液(5×10~(-5) mol/L)分别在540、537、517和522nm处发强绿色荧光,固体分别在550、556、531和535nm处发射强绿色荧光。     

含8-羟基喹啉侧基聚酯及其锌和铝配合物的合成与荧光性质

经多步反应合成3种含8-羟基喹啉侧基聚酯(P7~P9),进一步与无水醋酸锌和六水氯化铝反应,得到6种聚酯锌、铝配合物(P7-Zn~P9-Zn,P7-Al~P9-Al)。 采用元素分析、红外光谱、紫外可见光谱、核磁共振氢谱、凝胶渗透色谱、热重分析仪、差示扫描量热和荧光光谱等技术手段对其结构和性能进行表征。 P7~P9易溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)、二甲基亚砜(DMSO)和N-甲基吡咯烷酮(NMP),P7-Zn~P9-Zn和P7-Al~P9-Al部分溶于DMF、DMAC、DMSO和NMP。 P7~P9的质均相对分子质量(M_w)为1.79×10⁴、2.14×10⁴和2.52×10⁴ g/mol,相对分子质量分布指数PDI为1.54、1.64和1.72。 P7~P9的5%失重温度分别为291.6、291.3和284.9 ℃,P7-Zn~P9-Zn、P7-Al~P9-Al的5%失重温度分别为348.7、339.2、334.6、316.1、316.7和316.0 ℃。 P7~P9的玻璃化转变温度(T_g)分别为121.8、106.2和86.4 ℃,聚酯锌、铝配合物的T_g均高于180 ℃。 P7~P9的DMF溶液(5×10^-5 mol/L)在413~418 nm处发紫色荧光,P7-Zn~P9-Zn、P7-Al~P9-Al的DMF溶液(5×10^-5 mol/L)分别在509~513和485~487 nm处发强绿色荧光,固体分别在516~519和492~497 nm处发强绿色荧光。 P7~P9、P7-Zn~P9-Zn和P7-Al~P9-Al的荧光量子产率分别为5.5%~8.4%、21%~28%和23%~29%。     

含8-羟基喹啉铝配合物的高分子聚合物的合成与表征

通过甲基丙烯酸甲酯(MMA)和含有8-羟基喹啉的单体共聚合成模板聚合物,再与二配体的8-羟基喹啉铝配合物(AlQ2)配位,实现了8-羟基喹啉铝配合物的高分子化,获得了一种高分子量金属配合物发光聚合物,并利用元素分析,FTIR,UV,PL光谱,GPC等方法对其结构和性能作了表征．     

8-羟基喹啉衍生物及其锌配合物的合成

<正>自从1987年美国Kadak公司C.W.Tang及其合作者[1]首次用8-羟基喹啉铝(Alq3)作为发光层,得到了在较低直流电压(约10V)驱动下高亮度(1000cd/m2)的有机电致发光材料以来,以8-羟基喹啉为配体的有机金属电致发光材料的研究就一直成为人们重点关注的内容[2-5];近年来,人们不断对8-羟基喹啉配体进行化学修饰[6-12],在喹啉环结构上引入不同基团,改变分子轨道中HOMO和LUMO能级差,使配合物发光峰改变,成功合成出各种发不同荧光的有机电致发光材料。     

树枝形聚合物修饰双8-羟基喹啉衍生物的合成及稳态光物理性质研究

设计合成了1 3代芳醚骨架树枝形聚合物修饰的双8 羟基喹啉衍生物.对这些化合物在不同溶剂中的荧光光谱研究表明,随着代数的增加,目标树枝形聚合物的荧光量子产率增大,树枝形聚合物对核心发色团具有一定的隔离作用,并且目标分子内可以发生从骨架向核心发色团的能量传递.     

2-取代-8-羟基喹啉配体及其双核锌配合物的合成、晶体结构和性能研究

本文以8-羟基喹哪啶为起始原料, 通过两步反应合成出一种新型的2-取代-8-羟基喹啉配体(E)-2-[2-(4-甲氧苯基)乙烯基]-8-羟基喹啉(HL), 并用核磁共振(NMR), 液质联用(LC-MS), 元素分析(EA)和X-射线单晶衍射对其结构进行了表征。利用溶剂热法, Zn(Ⅱ)离子与HL配位得到一种晶态配合物[Zn₂L₄](1), 单晶X-射线衍射分析其结构是以双核Zn(Ⅱ)作为基本构建单元, 利用π…π芳香堆积和非经典C-H…O氢键以及C-H…π 3种分子间相互作用, 进而形成一个三维的超分子结构;采用荧光和紫外光谱手段对配体HL和Zn(Ⅱ)离子在溶液中的配位行为进行了研究;此外我们还对配体及其双核锌配合物的固相光学性能进行了研究, 结果显示化合物1的发射波长相对配体发生红移, 并发出黄色光。     

5-（烯丙氧）甲基-8-羟基喹啉铝配合物的合成和性能研究

以8-羟基喹啉为原料,合成了5-（烯丙氧）甲基-8-羟基喹啉配体及其铝配合物,并通过红外光谱对配体和配合物进行了表征,通过荧光光谱研究了配合物的光致发光性能。     

2-取代-8-羟基喹啉配体及其双核锌配合物的合成、晶体结构和性能研究

本文以8-羟基喹哪啶为起始原料,通过两步反应合成出一种新型的2-取代-8-羟基喹啉配体(E)-2-[2-(4-甲氧苯基)乙烯基]-8-羟基喹啉(HL),并用核磁共振(NMR),液质联用(LC-MS),元素分析(EA)和X-射线单晶衍射对其结构进行了表征。利用溶剂热法,Zn(Ⅱ)离子与HL配位得到一种晶态配合物[Zn2L4](1),单晶X-射线衍射分析其结构是以双核Zn(Ⅱ)作为基本构建单元,利用π…π芳香堆积和非经典C-H…O氢键以及C-H…π3种分子间相互作用,进而形成一个三维的超分子结构;采用荧光和紫外光谱手段对配体HL和Zn(Ⅱ)离子在溶液中的配位行为进行了研究;此外我们还对配体及其双核锌配合物的固相光学性能进行了研究,结果显示化合物1的发射波长相对配体发生红移,并发出黄色光。     

含氟8-羟基喹啉锌配合物的合成与发光性能

设计合成了2种含三氟甲基的8-羟基喹啉衍生物配体:(E)-2-[2-(3-三氟甲基苯基)乙烯基]-8-羟基喹啉(3a)、(E)-2-[2-(4-三氟甲基苯基)乙烯基]-8-羟基喹啉(3b)及其相应的锌配合物(4a)、(4b),并由1H NMR、IR、MS、元素分析确认了其结构。通过紫外滴定观察了金属锌与配体的配合过程,测定了它们在DMF溶液中的荧光性质;荧光光谱显示化合物3a、3b在DMF溶液中的λmax分别是491nm和513nm,4a、4b的λmax分别是585nm和599nm,而且改变三氟甲基的位置可以调节配合物的发光性能。     

8-羟基喹啉的高分子化及其Eu(Ⅲ)配合物的制备和表征

在合成含有8-羟基喹啉(8HOQ)配位基单体的基础上,将其与甲基丙烯酸甲酯(MMA)共聚得到含有8-羟基喹啉侧基的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA8q),实现了8-羟基喹啉的高分子化;通过PMMA8q和小分子协同配体与稀土离子Eu(Ⅲ)的配位反应,制备了两个稀土高分子发光配合物:Eu(PMMA8q)(8HOQ)2(H2O)3和Eu(PMMA8q)2(TTA)(H2O)3(TTA:噻吩甲酰三氟丙酮)。利用元素分析、红外光谱方法对各阶段产物进行了表征,用荧光光谱研究了两个稀土高分子配合物的荧光特性及发光机理。     

含三氟苯基8-羟基喹啉锌配合物的合成及紫外、荧光性能对比研究

设计合成了两种含三氟苯基的新型8-羟基喹啉衍生物配体:(E)-2-[2-(2,4,6-三氟苯基)乙烯基]-8-羟基喹啉(B)、(E)-5-[2-(2,4,6-三氟苯基)亚胺基]-8-羟基喹啉(C)及其相应的锌配合物D与E,产物经NMR,IR,MS,元素分析等进行结构表征。通过核磁、紫外滴定跟踪了金属锌与配体的配位过程,并测定了两者溶液状态下的荧光性质:化合物D,E在甲醇溶液中的荧光发射峰位置分别在599 nm和572 nm处;相比于8-羟基喹啉,2位和5位取代8-羟基喹啉衍生物的荧光发生了明显红移。锌配合物固体荧光寿命的测定结果表明,配合物D表现出较长的荧光寿命。     

2-乙烯基氟代苯-8-羟基喹啉锌配合物的合成及光学性能研究

设计合成了2种新型的含不同氟原子数的8-羟基喹啉衍生物配体:(E)-2-[2-(2-氟代苯基)乙烯基]-8-羟基喹啉(4a)和(E)-2-[2-(五氟苯基)乙烯基]-8-羟基喹啉(4b)及其相应的锌配合物5a和5b,利用1H NMR、IR、MS、元素分析确认了产物结构。通过紫外滴定模拟了金属锌与配体4a和4b的配位过程,测定了其在二甲基甲酰胺(DMF)溶液中的荧光性质。荧光光谱显示:配体4a和4b在DMF溶液中的λmax分别为505 nm(蓝绿色)和517 nm(绿色),配合物5a和5b的λmax分别为559 nm(青绿色)和599 nm(黄色),配位后体系共轭程度增大,荧光光谱发生明显的红移。而且随着取代氟原子的增加,配体和配合物的荧光光谱也发生明显的红移。荧光光谱显示氟原子取代数量的改变可以调控8-羟基喹啉锌配合物的发光性质。     

两个由醋酸根和含吡啶基配体构筑的Zn(II)配聚物的合成、晶体结构及其荧光性质

以醋酸锌、异烟肼（INH）、2-氨基吡啶（2-APy）为原料在N,N-二甲基甲酰胺（DMF）溶液中合成了2个Zn（Ⅱ）配位聚合物[Zn（CH₃COO）₂（INH）]_n（1）,[Zn（CH₃COO）₂（2-APy）]_n（2）,用红外光谱、元素分析、粉末X射线衍射、X射线单晶衍射对配合物进行了表征。晶体结构测试表明,配聚物1属单斜晶系,空间群P2₁/c,晶胞参数：a=0.914 44（17）nm,b=0.161 86（3）nm,c=0.871 75（16）nm,β=96.181（3）°,V=1.282 8（4）nm³,Z=4;配聚物为2D层状结构,该层状结构通过氢键弱相互作用,进一步形成3D超分子结构。配聚物2属三斜晶系,空间群P1,晶胞参数：a=0.747 0（4）nm,b=0.814 5（5）nm,c=1.895 7（11）nm,α=88.276（8）°,β=86.202（8）°,γ=84.334（8）°,V=1.144 9（11）nm³,Z=2;配聚物2为一维zig-zag链状结构。室温固态荧光测试显示,配聚物1、2分别在最大波长382.6和367.5 nm处具有较强的荧光发射。     

A Novel Family of Cage-like (CuLi,CuNa, CuK)-phenylsilsesquioxane Complexes with 8-Hydroxyquinoline Ligands: Synthesis,Structure, and Catalytic Activity

The first examples of metallasilsesquioxane complexes, including ligands of the 8-hydroxyquinoline family 1–9, were synthesized, and their structures were established by single crystal X-ray diffraction using synchrotron radiation. Compounds 1–9 tend to form a type of sandwich-like cage of Cu₄M₂ nuclearity (M = Li, Na, K). Each complex includes two cisoid pentameric silsesquioxane ligands and two 8-hydroxyquinoline ligands. The latter coordinates the copper ions and corresponding alkaline metal ions (via the deprotonated oxygen site). A characteristic (size) of the alkaline metal ion and a variation of characteristics of nitrogen ligands (8-hydroxyquinoline vs. 5-chloro-8-hydroxyquinoline vs. 5,7-dibromo-8-hydroxyquinoline vs. 5,7-diiodo-8-hydroxyquinoline) are highly influential for the formation of the supramolecular structure of the complexes 3a, 5, and 7–9. The Cu₆Na₂-based compound 2 exhibits high catalytic activity towards the oxidation of (i) hydrocarbons by H₂O₂ activated with HNO₃, and (ii) alcohols by tert-butyl hydroperoxide. Studies of kinetics and their selectivity has led us to conclude that it is the hydroxyl radicals that play a crucial role in this process.     

8-羟基喹啉衍生物及其金属配合物的合成与光致发光特性

设计合成了三种新型的8-羟基喹啉衍生物配体: 5-[(4-E-苯乙烯基)-苯甲亚胺基]-8-羟基喹啉(1), 5-[(4-溴-2-氟)-苯甲亚胺基]-8-羟基喹啉(2)和N-乙基-3-[2-(8-羟基喹啉基)-乙烯基]咔唑(3), 以及它们相应的金属配合物, 产物经质谱(MS)、元素分析(EA)、红外光谱(IR)、紫外光谱(UV)、核磁共振氢谱(¹H NMR)进行表征, 并测定了它们的荧光性质. 结果与8-羟基喹啉比较表明, 5位和2位取代8-羟基喹啉衍生物的荧光发生了明显的红移. 同时测定了配合物(3)₂Zn的荧光寿命, 结果表明, N-乙基-3-[2-(8-羟基喹啉基)-乙烯基]咔唑锌配合物表现出较长的荧光寿命.     

2-乙烯基硝基苯-8-羟基喹啉锌配合物的合成及紫外、荧光性质研究

设计合成了3种8-羟基喹啉衍生物配体:(E)-2-[2-(2-硝基苯基)乙烯基]-8-羟基喹啉(4a),(E)-2-[2-(3-硝基苯基)乙烯基]-8-羟基喹啉(4b),(E)-2-[2-(4-硝基苯基)乙烯基]-8-羟基喹啉(4c)及其相应的锌配合物5a～5c,产物经1H NMR,IR,MS和元素分析技术进行了结构表征.通过紫外滴定模拟了金属锌与配体的配位过程,分别测定了它们固态和溶液状态下的荧光性质:光谱显示化合物5a～5c固体荧光光谱的λmax分别是596,625,592 nm,在DMF溶液中的λmax分别是562,536,618 nm.荧光光谱显示硝基位置的改变可以调控8-羟基喹啉锌配合物的发光性质.