稀土铕离子-吡啶-2,6-二甲酸衍生物配合物的合成及性能研究

发布时间：2017-08-17 13:23

  本文关键词：稀土铕离子-吡啶-2,6-二甲酸衍生物配合物的合成及性能研究

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【摘要】：自从1942年Weissman发现稀土有机配合物的发光性质并展开稀土发光材料的研究以来,该领域已经显现了巨大的应用价值,尤其是80年代末90年代初OLED的兴起给本领域注入了新的活力,促使着越来越多的学者投入到研究和应用工作中。稀土离子由于特殊的电子结构而具有很多优点,在发光材料方面应用广泛。吡啶-2,6-二甲酸是在生物体内具有活性的物质,因其具有较好的紫外吸收能力和高效的能量传递等优点在发光材料领域得到广泛应用。因此,以稀土离子为中心,吡啶-2,6-二甲酸类衍生物为配体的配合物的制备和研究具有重要意义。本文选择了吡啶-2,6-二甲酸为原料,制得了一系列衍生物,并以此为配体制备了三个系列稀土铕离子配合物,然后对这些配合物的热性能和荧光性能进行了研究。1.确定了影响吡啶-2,6-二甲酸产率的因素,逐步优化实验方案,确定了最高产率下的实验条件。2.以吡啶-2,6-二甲酸为起始原料制得了5个衍生物:吡啶-2,6-二甲酸二甲酯(L2)、N,N,N',N'-四乙基吡啶-2,6-二甲酰胺(L3)、2,6-二苯甲酰基吡啶(L4)、2,6-二(4-甲基苯甲酰基)吡啶(L5)和2,6-二(4-乙氧基苯甲酰基)吡啶(L6),后两个为未见报道的化合物。研究了包含起始原料在内的6个有机物的物理性质(溶解性、颜色、形状和熔点)。通过1H-NMR、13C-NMR、IR以及HR-MS对产物的结构进行了表征。结果显示得到了预期产品。3.利用上述合成的5个有机物和起始原料作为配体制备了6个二元稀土Eu(III)配合物:Eu(L1)2-Eu(L6)2,通过红外光谱对这一系列配合物进行表征。对配合物进行差热分析,研究了配合物的热解过程,Eu(L1)2和Eu(L2)2的热稳定性小于配合物Eu(L4)2、Eu(L5)2和Eu(L6)2。配合物的固体荧光数据表明,该系列配合物的最大激发波长在270-280 nm左右,并且在617-620 nm范围内均有较强发射峰,配合物Eu(L4)2-Eu(L6)2的荧光强度小于Eu(L1)2-Eu(L3)2,说明配体的共轭程度大小与配合物的荧光强度没有直接的关系,空间位阻越大配合物的荧光强度就越低;苯环上取代基的给电子能力越强,形成配合物的荧光强度越弱。检测不同溶剂中配合物的荧光强度,数据表明配合物具有溶剂效应---溶剂极性越小,配合物荧光强度越大。4.以第三章制备的5个化合物作为第一配体,1,10-邻菲罗啉(Phen)或二苯甲酰甲烷(DBM)为第二配体,制备了10个三元Eu(III)配合物,其中EuL4(Phen)2、EuL5(Phen)2、EuL6(Phen)2、EuL4(DBM)2、EuL5(DBM)2和EuL6(DBM)2为未见报道的新颖配合物。通过红外光谱对配合物进行了表征。通过差热分析研究了三元配合物的热解过程。固体荧光数据表明,配合物在616-620 nm处均出现强发射峰,且单色性较好;以Phen为第二配体的配合物荧光强度均大于DBM系列;三元配合物的荧光强度整体大于二元配合物。检测不同溶剂中配合物的荧光强度,数据表明三元配合物同样具有溶剂效应。
【关键词】：Eu配合物 吡啶-2 6-二甲酸 荧光 发光材料
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O641.4
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-19
• 1 绪论19-34
• 1.1 引言19-20
• 1.2 稀土有机配合物的发光机理20-23
• 1.3 影响稀土有机配合物发光性能的因素23-24
• 1.4 稀土有机配合物的分类及研究进展24-30
• 1.5 有机配合物的电致发光研究30-32
• 1.6 研究内容及意义32-34
• 2 吡啶-2,6-二甲酸的合成工艺研究34-42
• 2.1 前言34
• 2.2 实验试剂及仪器34-35
• 2.3 吡啶-2,6-二甲酸的合成工艺研究35-39
• 2.4 吡啶-2,6-二甲酸的表征39-41
• 2.5 本章小结41-42
• 3 吡啶-2,6-二甲酸及其衍生物的制备与表征42-53
• 3.1 前言42
• 3.2 实验试剂及仪器42-43
• 3.3 吡啶-2,6-二甲酸及其衍生物的合成43-46
• 3.4 吡啶-2,6-二甲酸及其衍生物的性质与表征46-52
• 3.5 本章小结52-53
• 4 稀土铕二元配合物的制备53-63
• 4.1 前言53
• 4.2 实验试剂及仪器53-54
• 4.3 稀土铕二元配合物的合成、表征及性能研究54-61
• 4.4 本章小结61-63
• 5 稀土铕三元配合物的制备63-75
• 5.1 前言63
• 5.2 实验试剂及仪器63
• 5.3 稀土铕三元配合物的合成、表征及性能研究63-73
• 5.4 本章小结73-75
• 6 结论75-77
• 参考文献77-85
• 附录85-95
• 作者简历95-97
• 学位论文数据集97

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 唐瑞仁;张炜;罗一鸣;李军;;Synthesis,fluorescence properties of Eu(Ⅲ) complexes with novel carbazole functionalized β-diketone ligand[J];Journal of Rare Earths;2009年03期

2 刘兴旺;王娜;索全伶;;β-二酮、邻菲罗啉分别与铕和铽三元配合物的合成及发光性能研究[J];有机化学;2009年02期

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本文编号：689233