基于罗丹明B配体构筑的碘化亚铜簇及其光学性能的研究

发布时间：2018-01-02 07:05

  本文关键词：基于罗丹明B配体构筑的碘化亚铜簇及其光学性能的研究　出处：《郑州大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：铜(Ⅰ)簇是金属簇化学中的一个大家族。由于金属铜具有储量丰富、廉价易得、低毒等优点,使铜(Ⅰ)簇在金属簇化学中得到了更广泛和深入的研究。近年来,随着科技的发展,刺激响应发光的智能型材料在检测、标记、传感、光电子设备等方面的大量应用已引起了人们极大的关注。铜碘簇类化合物因其具有丰富的结构和独特的光学性能而吸引了科学家更多的目光。例如,当此类化合物受到温度、压力、溶剂蒸气等外界环境的影响时,能够通过荧光颜色的变化来响应外部条件的刺激,展现出良好的温致发光变色、压致发光变色、气致发光变色的可逆响应性能。因此,铜碘簇是一类具有很大发展前景和潜在应用价值的刺激发光响应的智能型材料。由于大多数的铜碘簇在一般情况下只能做出单一的刺激发光响应,因此寻求能够对外界产生多刺激发光响应的铜碘簇材料仍需要更多的努力。引入功能化外围配体,联合铜碘簇本身的光物理性质,是解决这个问题的一个行之有效的策略。罗丹明B,因其Tk吨环在多种条件下能以开环、闭环两种不同的状态存在,显示不同的发光活性,被广泛应用于荧光探针领域。基于此,首先设计了基于罗丹明B的含N配体,并将其修饰在铜碘簇的外围,得到新的铜碘簇材料,且详细研究了其发光性质和刺激响应功能。论文包括以下两部分工作:一、合成了具有较好的光物理化学性质的罗丹明吡啶配体L_1,并通过前驱体法制备了具有封闭变形立方烷结构的四核铜碘簇[Cu4Ⅰ4(L_1)4](1),利用X-射线单晶衍射、荧光光谱、元素分析等仪器对该化合物的结构和基本性质进行了表征。通过对其光学性能的研究得知,当对化合物1施加压力、温度、VOC外界刺激时,该化合物能够展现出可逆的研磨变色、温致变色、气致变色的发光性能,实现了对三种外界刺激发光变色的响应。同时,首次发现了铜碘簇对O2的荧光猝灭开关效应,其猝灭强度可以达到82.2%。除此之外,化合物1在乙腈水体系中还有聚集诱导发光(AⅠE)效应,当水含量增加至80%和90%时,溶液的荧光强度逐渐增加且发射先蓝移后红移。二、通过引入具有吸电子、给电子作用或者增加共轭效应的基团对配体L_1中吡啶环进行修饰,制备了一系列的配体L2,L3,L4。利用这些配体得到了三个不同核数的铜碘簇[Cu4Ⅰ4(L2)4](3),[Cu3Ⅰ3(L2)4](4),[Cu2Ⅰ2(L3)2]·L3(5)并通过X-射线单晶衍射对其结构进行了表征。实验结果表明,当引入弱给电子作用的(-CH3)基团后所得到的配体L2更容易形成三核的铜碘簇,而引入吸电子基团(-Cl)的配体L3更容易形成双核铜碘簇,从而证明了配体在调节铜碘簇结构中起到了关键性作用。
[Abstract]:Copper (鈪，

本文编号：1368163