新型金属铼配合物的合成及其光物理、电化学性能的研究
发布时间：2021-08-28 13:34
本论文以平面刚性双齿配位体1,10-菲啰啉的衍生物作为主配体、2-甲基咪唑配体作为辅助配体,与过渡金属铼反应合成了一系列铼配合物。通过核磁,红外光谱对配体和配合物进行了表征,并通过紫外光谱,荧光光谱,电化学等测试研究了配合物的光物理和电化学性能。对配体和配合物的化学结构和性能之间的关系进行了初步的研究。本论文主要包括以下三个部分:1.合成了2-甲基吡嗪并[2,3-f][1,10]菲啰啉（mdpqn）（L1）、10,11,12,13-四氢联吡啶[3,2-a:2’,3’-c]吩嗪（dpqc）（L2）两种配体,并以L1和L2为主配体,2-甲基咪唑为辅配体合成了四种配合物14。采用核磁共振氢谱、红外光谱表征了L1、L2和配合物14的结构。它们的紫外光谱和荧光光谱结果表明:主配体中甲基和环己烷结构对配体和配合物的紫外吸收和发射的最大波长没有明显的影响,辅配体2-甲基咪唑的引入使得配合物的紫外吸收范围增大,低能区的吸收强度提高并使配合物最大发射波长发生约30nm的蓝移。电化学研究表明:2-甲基咪唑辅配体的引入改变了配合物的能级结构。2.合成了二吡啶并[3...
【文章来源】：西北师范大学甘肃省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
配位化合物多样的应用Figure1-1Variousapplicationsofcoordinationcomplexes.
绪论4如果配体的π→π*之间的跃迁辐射比较强，而金属的d→d或f→f的跃迁又非常的弱，这种情况下配合物基本上只是配体的发光。(3)电荷转移跃迁发光如果配合物的π→π*之间的能级差值较小，而各个轨道之间分的比较开，这种情况下电子可以从金属的稳定态跃迁到配体的高能激发态，或者从配体的稳定态跃迁到金属的高能激发态，此过程即是电荷转移跃迁发光。正如前面讲到的，当有机分子处于基态S0时，它们都是稳定态，当分子吸收了能量被激发，就会从基态跃迁到激发态Si(i=1,2……)，再经过内转换(InternalConversion,IC)和振动弛豫(VibrationalRelaxation,VR)，分子会很快到达最低振动态S1，再经过跃迁回到基态S0，这就是一般的荧光过程(如图1-2)。激发态同时也存在三重态，分子吸收能量到达S1态后，再经历振动弛豫过程，可是S1态与T1态存在一定的交叠，这样就导致两个势能面交点附近存在两条弛豫路径，如果两个态耦合得很好，就会避免势能面交叉，此时，分子将从S1态转移到T1态，而且会很快到达T1的最低振动态，再跃迁回到基态S0，这个过程就是我们所说的磷光过程。图1-2配合物发光示意图Figure1-2Thecomplexluminescencediagram.1.3过渡金属铼配合物在过去的四十年中，由于其独特的光物理和光化学性质，已经广泛合成并研究了具有α-二亚胺作为电子受体配体的d6过渡金属配合物如Re(I)，Ru(II)，Os(II)和Ir(III)的光物理和光化学性能。由于以下共同特性，这些配合物经常被用作光官能分子[2,11-16]：(1)形成稳定的三重态金属-电荷转移(MLCT)和/或π→π*激发态的量子产率非
绪论6羰基配合物是常见的。发射光谱包括单个宽带，其源自从最低3MLCT激发态到基态的跃迁。3MLCT激发态的寿命相对较短。MLCT和ππ*激发态的电子跃迁是光学允许的，并且它们具有相对大的跃迁矩。与禁止向配体场激发态的跃迁相反，它们不涉及与金属-配体键相关的反键合的轨道群。这是Re(I)配合物光稳定性的原因之一。图1-3fac-Re(bpy)(CO)3Cl的紫外吸收和荧光发射光谱Figure1-3UV-Visabsorptionandfluorescenceemissionspectraoffac-Re(bpy)(CO)3Cl.1.4铼配合物的潜在应用铼配合物因其独特的性能在光学和电学等多方面领域有着重要的应用。例如，铼(I)配合物已用作二氧化碳(光电)还原[29,30]，有机发光二极管(OLED)[31,32]中的发光材料[33]，传感器[34]，生物成像[5,35]和疾病治疗[36]。为了开发新的类型的fac-[Re(N^N)(CO)3X]0/+的含二亚胺的配合物已经付出了很多努力，其中二亚胺配体N^N通常是2,2"-联吡啶(bpy)，1,10-菲啰啉或其衍生物，X可以是卤化物或中性给体配体，如吡啶等。1.4.1铼(I)配合物在有机发光二极管中的应用基于重金属配合物的磷光材料作为发光的磷光体最初是由Ma和Forrest等人引入有机发光二极管(OLED)中的[37,38]。磷光过渡金属配合物作为OLED中的发射磷光体已经得到了广泛的发展，并且在有机光电领域也取得了很大的进步[39,40]。众所周知，磷光配合物能够利用单重态和三重态激发态电子，导致理论上的内部量子效率为100%。因此，磷光材料的出现为下一代平板显示器和固态光源的应用提
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种双核钌（Ⅱ）配合物的核磁共振氢谱分析[J]. 袁利. 武汉化工学院学报. 2005(01)
本文编号：3368609
【文章来源】：西北师范大学甘肃省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
配位化合物多样的应用Figure1-1Variousapplicationsofcoordinationcomplexes.
绪论4如果配体的π→π*之间的跃迁辐射比较强，而金属的d→d或f→f的跃迁又非常的弱，这种情况下配合物基本上只是配体的发光。(3)电荷转移跃迁发光如果配合物的π→π*之间的能级差值较小，而各个轨道之间分的比较开，这种情况下电子可以从金属的稳定态跃迁到配体的高能激发态，或者从配体的稳定态跃迁到金属的高能激发态，此过程即是电荷转移跃迁发光。正如前面讲到的，当有机分子处于基态S0时，它们都是稳定态，当分子吸收了能量被激发，就会从基态跃迁到激发态Si(i=1,2……)，再经过内转换(InternalConversion,IC)和振动弛豫(VibrationalRelaxation,VR)，分子会很快到达最低振动态S1，再经过跃迁回到基态S0，这就是一般的荧光过程(如图1-2)。激发态同时也存在三重态，分子吸收能量到达S1态后，再经历振动弛豫过程，可是S1态与T1态存在一定的交叠，这样就导致两个势能面交点附近存在两条弛豫路径，如果两个态耦合得很好，就会避免势能面交叉，此时，分子将从S1态转移到T1态，而且会很快到达T1的最低振动态，再跃迁回到基态S0，这个过程就是我们所说的磷光过程。图1-2配合物发光示意图Figure1-2Thecomplexluminescencediagram.1.3过渡金属铼配合物在过去的四十年中，由于其独特的光物理和光化学性质，已经广泛合成并研究了具有α-二亚胺作为电子受体配体的d6过渡金属配合物如Re(I)，Ru(II)，Os(II)和Ir(III)的光物理和光化学性能。由于以下共同特性，这些配合物经常被用作光官能分子[2,11-16]：(1)形成稳定的三重态金属-电荷转移(MLCT)和/或π→π*激发态的量子产率非
绪论6羰基配合物是常见的。发射光谱包括单个宽带，其源自从最低3MLCT激发态到基态的跃迁。3MLCT激发态的寿命相对较短。MLCT和ππ*激发态的电子跃迁是光学允许的，并且它们具有相对大的跃迁矩。与禁止向配体场激发态的跃迁相反，它们不涉及与金属-配体键相关的反键合的轨道群。这是Re(I)配合物光稳定性的原因之一。图1-3fac-Re(bpy)(CO)3Cl的紫外吸收和荧光发射光谱Figure1-3UV-Visabsorptionandfluorescenceemissionspectraoffac-Re(bpy)(CO)3Cl.1.4铼配合物的潜在应用铼配合物因其独特的性能在光学和电学等多方面领域有着重要的应用。例如，铼(I)配合物已用作二氧化碳(光电)还原[29,30]，有机发光二极管(OLED)[31,32]中的发光材料[33]，传感器[34]，生物成像[5,35]和疾病治疗[36]。为了开发新的类型的fac-[Re(N^N)(CO)3X]0/+的含二亚胺的配合物已经付出了很多努力，其中二亚胺配体N^N通常是2,2"-联吡啶(bpy)，1,10-菲啰啉或其衍生物，X可以是卤化物或中性给体配体，如吡啶等。1.4.1铼(I)配合物在有机发光二极管中的应用基于重金属配合物的磷光材料作为发光的磷光体最初是由Ma和Forrest等人引入有机发光二极管(OLED)中的[37,38]。磷光过渡金属配合物作为OLED中的发射磷光体已经得到了广泛的发展，并且在有机光电领域也取得了很大的进步[39,40]。众所周知，磷光配合物能够利用单重态和三重态激发态电子，导致理论上的内部量子效率为100%。因此，磷光材料的出现为下一代平板显示器和固态光源的应用提
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种双核钌（Ⅱ）配合物的核磁共振氢谱分析[J]. 袁利. 武汉化工学院学报. 2005(01)
本文编号：3368609
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3368609.html
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