论文部分内容阅读
本论文主要利用3-羧基苯磺酸(3-SBA)、4-羧基苯磺酸(4-SBA)和3-氟邻苯二甲酸(H2Fpht)作为第一配体,并选择含氮配体(IP=咪唑[4,5-f][1,10]-邻菲啰啉；4-PDIP=2-(4-吡啶基)-咪唑[4,5-f][1,10]-邻菲啰啉；bpy=2,2’-联毗啶)作为辅助配体,利用水热法共合成16种未见报道的新配合物,并通过红外分析、X-射线单晶衍射分析、元素分析、荧光分析以及差热-热重分析等对其结构、组成和性质进行了表征。主要研究成果如下：1.以3-羧基苯磺酸为第一配体,咪唑[4,5-f][1,10]-邻菲啰啉为辅助配体,通过水热法合成了4个稀土金属配合物：([Ln(3-SBA)(IP)OH(H2O)]·H2O}n(Ln=Gd1,Eu2和Tb3),{[Pr2(3-SBA)2(IP)2(NO3)2(H2O)2]·H2O}n(4)(3-SBA=3-羧基苯磺酸,IP=咪唑[4,5-f][1,10]-邻菲啰啉)。配合物1-3结构相似,均是以{LnO6N2)为构筑单元,由3-羧基苯磺酸配体和羟基基团连接形成的一维链状结构,通过O-H…O氢键和π-π弱作用进一步将一维链连接成三维超分子网络结构。配合物4是以{LnO7N2)为构筑单元,由3-羧基苯磺酸配体桥连形成的一维双螺旋链状结构,并通过C-H…O氢键进一步构筑成三维超分子网络结构。此外,配合物1的发射光谱范围为400-580nm,跨越了蓝绿两个光区。配合物2发射红光,荧光寿命是0.285±0.005ms,量子产率为11.26%。配合物3发射绿光,荧光寿命是0.287±0.002ms,量子产率为9.28%。通过调控配合物1和2中Gd(Ⅲ)和Eu(Ⅲ)两种金属离子在掺杂配合物中的比例及不同的激发波长,首次获得双掺杂白光发射配合物。2.以4-羧基苯磺酸为第一配体,咪唑[4,5-f][1,10]-邻菲啰啉为辅助配体,通过水热法合成了4个稀土金属配合物：{[Ln(4-SBA)(IP)(OH)]·1.5H2O}n(Ln=Sm5,Eu6,Gd7和Tb8)(4-SBA=4-羧基苯磺酸,IP)=咪唑[4,5-f][1,10]-邻菲啰啉)。配合物5-8同构,均是以{LnO6N2)为构筑单元,由磺酸基团和4-羧基苯磺酸配体连接形成的二维层状结构,并通过N-H…O氢键进一步构筑成三维超分子网络结构。配合物5的荧光光谱既表现出配体的荧光,也表现出Sm(Ⅲ)的特征发射。配合物6和8分别发射红光和绿光。配合物7呈现出基于配体的荧光行为,发绿光。首次得到了以Sm为基质掺杂配合物(Sm99.83Eu0.17,Sm41.26Gd44.72Eu14.02和Sm27.93Tb53.13Eu18.94)的白光发射。3.以3-羧基苯磺酸为第一配体,2-(4-吡啶基)-咪唑[4,5-f][1,10]-邻菲啰啉为辅助配体,通过水热法合成了3个稀土金属配合物：[Ln2(3-SBA)2(4-PDIP)2(OH)2(H2O)4]·2H2O(Ln=Sm9,Eu10,Gd11)(3-SBA=3-羧基苯磺酸,4-PDIP=2-(4-毗啶基)-咪唑[4,5-f][1,10]-邻菲啰啉)。配合物9-11同构,均为双核分子,且通过N-H…O和O-H…O弱作用将独立的双核分子连接成三维超分子结构。配合物9和11呈现出基于配体的荧光行为。配合物10表现出Eu(Ⅲ)离子的特征发射,发红光。配合物9-11在室温下能稳定存在。4.以3-氟邻苯二甲酸为第一配体,2,2’-联吡啶为辅助配体,通过水热法合成了5个铅配合物：{[Pb2(Fpht)2(bpy)(H20)2]·2H20).(12&13),[Pb(Fba)(bpy)(N03)].(14),[Pb402(Fba)4]n (15)和[Pb5(Fpht)4(Fba)2]n (16)(Fpht=3-氟邻苯二甲酸根,Fba=3-氟苯甲酸根,bpy=2,2’-联吡啶)。3-氟苯甲酸根是3-氟邻苯二甲酸发生原位脱羧反应生成的。配合物12和13中包含四核单元[Pb2(COO)4]2并通过3-氟邻苯二甲酸根配体连接形成一维链状结构,一维链之间通过三元水簇(H20)3的氢键弱作用堆积成二维网状结构,并通过O-H…F氢键进一步构筑成三维超分子结构。配合物14和15均为一维链状结构,并且14为双螺旋结构,两个配合物均通过氢键弱作用进一步构筑成三维超分子结构。配合物16中包含六核单元[Pb3(COO)6]2,通过3-氟邻苯二甲酸根配体和3-氟苯甲酸根配体连接形成二维结构,并通过C-H…F弱作用进一步连接成三维超分子结构。配合物12-16的荧光均来自于配体的π*-π电子跃迁。