芳胺修饰的环金属化铱配合物和水溶性铱配合物的合成及性质研究
发布时间：2022-01-23 01:31
随着科技进步,人们对美好生活的渴望愈加强烈。手机、平板、电脑等电子产品走进千家万户,给我们的生活增光添彩;同时人们对高性能电子产品的追求,一直没有停止。开发更加小巧、智能的电子产品,在分子水平上设计导电元件变得尤为重要。为优化各种分子级超微器件,配合物分子吸引了广泛的注意。通过对基础配合物分子的理论研究,进而了解其导电原理,能更好地探究分子电子器件的奥秘。过渡金属具有优良的性质,通过与有机配体结合,能展现出奇妙的电化学性质。不同于同核配合物,异核配合物的电子分布和传递更为复杂,更具有挑战性。通过不同的分子构型的构造,以及金属核和桥联配体的组合,我们能系统地研究影响金属有机配合物的电子传递性能的因素,为设计优良的分子级器件打下扎实的基础。三芳胺特殊的结构使得它具有良好的氧化还原特性;同时铱的配合物具有良好的光电性质,很适合开发为分子器件。因此,在本文中我们尝试设计以芳基吡啶为桥联配体,以芳胺和铱中心为氧化还原活性端基,改变铱中心和芳胺相对位置和芳胺上取代基合成新型的有机分子导线类化合物,并通过电化学、紫外-可见-近红外光谱电化学、晶体结构等方法探究该类化合物电子传递性的强弱。同时,我们立...
【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１合成方法??
硕士学位沦文??ＭＡＳＴＥＲ＇Ｓ?ＴＨＥＳＩＳ??ＷＭｐ＾??聲／？身．??■??＾??图１－３光致变色材料??电致变色材料：当外加电场改变时，材料共轭体系发生变化，外在表现为光学??性能（吸收波长、吸收率、反射率、透过率等）可逆变化。??电致变色村料［１９］分为三类：??无机电致变色材料［２Ｑ】主要是由于离子或电子的双注入／抽出最终导致材料颜色??的变化。过渡金属氧化物［２１—２２］及其衍生物构成了无机变色材料的大家庭，Ｗ、Ｔｉ、??Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏ等金属的氧化物是其中的杰出代表。而且这类电致变色村料性能稳定．??可以循环利用，材料来自大自然，破坏性较小，便于回收：它们的变色机理如下：??过渡金属外层的３ｄ、４ｆ电子层不稳定且在ｄ轨道有单电子存在，外界电环境变化．??引起电子跃迁，产生带有不同电荷的金属离子。过渡金属离子不Ｎ价态具有不同颜??色，离子获得屯子会被还原，拥有较好的可逆性。大多数情况下，电环＃变化将产??生拥有不同价态的离子混合物，离子价态与浓度变化进而引起材料颜色ｉ化＝??有机小分子电致变色村料｜２１，２３］包括四硫富瓦烯、紫罗精类、聚噻吩类及其衍生??物，其中紫萝精类化合物已经应用于日常生活。有机电致变色村料即使具有灵敏度??高、色彩多样、响应迅速、便于结构修饰和改造等优点．然而其较差的稳定性、循??环次数少、成膜不均匀等缺点却限制了人们对该类材枓地进一步商业开发。??金属配合物电致变色材料［２４，２５］．如金属酞菁类化合物、芳胺修饰的环金属化配??合物等》利用有机合成的方法将配体与金属单元结合起来，改善有机电致变色村料，??是未来研究的热点。??４??
１Ｔ??过渡金诫氧化物及其衍生枸?小分子电致殳色料料??一：＆??０?０?＇Ｋ?＊ｉ?？？?＾Ｖ；．??．￥?？?＞—众、．＇?ｉ?？？、?Ｉ??Ｈ?？，?１?Ｖ?０?Ｖ?Ｊ?ＯＶ??一?？??，Ｈ?－－ＸＫ＾ＣＨ．ＯＨ．．?＼、．?．－－－？、、：－７＾＾：??ｂ?Ｒ?＾?－＊Ｃｈ＾＊？０■！？?？！！＊．．?？，?，？—??＊?ａ，－？〇＞？：？，．〇，＇?？？？?？？？＊？？？?？？■??金域配物电致变色材料??图１－４电致变色材料种类??１．２．３有机酸碱响应材料??水溶性荧光化合物拥有能将荧光分子均匀分散在水中的优点，在生物医学、荧??光传感器等方向拥有美好的应用前景。纯有机的酸碱响应材料己被广泛应用于??基于ＡＩＥＥ原理的活细胞的ｐＨ值检测中。当前，铱的配合物１？３１］己经实现基于质??子化和去质子化的发射位点的发射颜色转化。可是，该类配合物基于ＡＩＥＰ的ｐＨ??值检测还没有得到太多关注。环境的酸碱变化诱导的ＡＩＥＰ将成为进一步丰富铱配??合物研宄的有效策略。该类化合物因为ＡＩＥＰ机理对氧气不敏感，将具有较好的稳??定性。然而大多数铱配合物具有较弱的水溶性，要将其应用于实践，还要解决这个??问题。??希夫碱［３２，３３］作为一种优良的中间体，对配位化学的建立和发展起到巨大的帮??助。由于分子中含有（－ＲＣ＝Ｎ－）结构，碳氮双键容易发生异构化，使得探针只有微弱??的荧光甚至荧光猝灭。当溶液中含有待测物时，希夫碱和待测物相互作用，抑制了??碳氮双键异构，导致荧光恢复。同时碳氮双键上氮原子拥有的孤对电子可以很好地??与铱配位，产生环金属化铱配合物
【参考文献】：
期刊论文
[1]Small Molecule Organic Nanostructures—Fabrication and Properties[J]. A.B.Djurii,A.M.C.Ng,Kai-Yin CHEUNG,Man-Kin FUNG,Wai-Kin CHAN. Journal of Materials Science & Technology. 2008(04)
[2]现代方波伏安法[J]. 杨晓云,莫金垣,詹淳. 分析测试学报. 1998(03)
[3]分子电子器件简介[J]. 游效曾,张学群,韦钰. 物理. 1994(11)
硕士论文
[1]苯胺与其衍生物共聚的原位紫外—可见光谱电化学研究[D]. 张春花.上海师范大学 2009
[2]荧光（反射）光谱电化学和电化学石英晶体微天平新方法及其初步应用[D]. 曹志军.湖南师范大学 2004
本文编号：3603319
【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１合成方法??
硕士学位沦文??ＭＡＳＴＥＲ＇Ｓ?ＴＨＥＳＩＳ??ＷＭｐ＾??聲／？身．??■??＾??图１－３光致变色材料??电致变色材料：当外加电场改变时，材料共轭体系发生变化，外在表现为光学??性能（吸收波长、吸收率、反射率、透过率等）可逆变化。??电致变色村料［１９］分为三类：??无机电致变色材料［２Ｑ】主要是由于离子或电子的双注入／抽出最终导致材料颜色??的变化。过渡金属氧化物［２１—２２］及其衍生物构成了无机变色材料的大家庭，Ｗ、Ｔｉ、??Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏ等金属的氧化物是其中的杰出代表。而且这类电致变色村料性能稳定．??可以循环利用，材料来自大自然，破坏性较小，便于回收：它们的变色机理如下：??过渡金属外层的３ｄ、４ｆ电子层不稳定且在ｄ轨道有单电子存在，外界电环境变化．??引起电子跃迁，产生带有不同电荷的金属离子。过渡金属离子不Ｎ价态具有不同颜??色，离子获得屯子会被还原，拥有较好的可逆性。大多数情况下，电环＃变化将产??生拥有不同价态的离子混合物，离子价态与浓度变化进而引起材料颜色ｉ化＝??有机小分子电致变色村料｜２１，２３］包括四硫富瓦烯、紫罗精类、聚噻吩类及其衍生??物，其中紫萝精类化合物已经应用于日常生活。有机电致变色村料即使具有灵敏度??高、色彩多样、响应迅速、便于结构修饰和改造等优点．然而其较差的稳定性、循??环次数少、成膜不均匀等缺点却限制了人们对该类材枓地进一步商业开发。??金属配合物电致变色材料［２４，２５］．如金属酞菁类化合物、芳胺修饰的环金属化配??合物等》利用有机合成的方法将配体与金属单元结合起来，改善有机电致变色村料，??是未来研究的热点。??４??
１Ｔ??过渡金诫氧化物及其衍生枸?小分子电致殳色料料??一：＆??０?０?＇Ｋ?＊ｉ?？？?＾Ｖ；．??．￥?？?＞—众、．＇?ｉ?？？、?Ｉ??Ｈ?？，?１?Ｖ?０?Ｖ?Ｊ?ＯＶ??一?？??，Ｈ?－－ＸＫ＾ＣＨ．ＯＨ．．?＼、．?．－－－？、、：－７＾＾：??ｂ?Ｒ?＾?－＊Ｃｈ＾＊？０■！？?？！！＊．．?？，?，？—??＊?ａ，－？〇＞？：？，．〇，＇?？？？?？？？＊？？？?？？■??金域配物电致变色材料??图１－４电致变色材料种类??１．２．３有机酸碱响应材料??水溶性荧光化合物拥有能将荧光分子均匀分散在水中的优点，在生物医学、荧??光传感器等方向拥有美好的应用前景。纯有机的酸碱响应材料己被广泛应用于??基于ＡＩＥＥ原理的活细胞的ｐＨ值检测中。当前，铱的配合物１？３１］己经实现基于质??子化和去质子化的发射位点的发射颜色转化。可是，该类配合物基于ＡＩＥＰ的ｐＨ??值检测还没有得到太多关注。环境的酸碱变化诱导的ＡＩＥＰ将成为进一步丰富铱配??合物研宄的有效策略。该类化合物因为ＡＩＥＰ机理对氧气不敏感，将具有较好的稳??定性。然而大多数铱配合物具有较弱的水溶性，要将其应用于实践，还要解决这个??问题。??希夫碱［３２，３３］作为一种优良的中间体，对配位化学的建立和发展起到巨大的帮??助。由于分子中含有（－ＲＣ＝Ｎ－）结构，碳氮双键容易发生异构化，使得探针只有微弱??的荧光甚至荧光猝灭。当溶液中含有待测物时，希夫碱和待测物相互作用，抑制了??碳氮双键异构，导致荧光恢复。同时碳氮双键上氮原子拥有的孤对电子可以很好地??与铱配位，产生环金属化铱配合物
【参考文献】：
期刊论文
[1]Small Molecule Organic Nanostructures—Fabrication and Properties[J]. A.B.Djurii,A.M.C.Ng,Kai-Yin CHEUNG,Man-Kin FUNG,Wai-Kin CHAN. Journal of Materials Science & Technology. 2008(04)
[2]现代方波伏安法[J]. 杨晓云,莫金垣,詹淳. 分析测试学报. 1998(03)
[3]分子电子器件简介[J]. 游效曾,张学群,韦钰. 物理. 1994(11)
硕士论文
[1]苯胺与其衍生物共聚的原位紫外—可见光谱电化学研究[D]. 张春花.上海师范大学 2009
[2]荧光（反射）光谱电化学和电化学石英晶体微天平新方法及其初步应用[D]. 曹志军.湖南师范大学 2004
本文编号：3603319
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