具有ICT性质的β-二酮及其金属有机配合物的光致发光性质研究

论文摘要

我们设计合成了具有ICT（Intramolecular Charge Transfer,分子内电荷转移跃迁）性质的β-二酮NDBM、NDP及其铕（Ⅲ）和铱（Ⅲ）配合物,并分别对其光致发光性质进行了研究。为了对比,我们同时还合成并研究了DBM和NBM及其铕（Ⅲ）和铱（Ⅲ）配合物。在研究Eu（NDBM）3·3H2O和Eu（NDP）3·3H2O体系时没有发现有电荷转移激发态参与的敏化稀土中心离子发光的过程,敏化中心离子是由三重态来完成的。我们研究的两个具有电荷转移激发态的分子NDBM和NDP的N原子上的电子容易分散到相邻的苯环上面,因此配体的能级较NBM和DBM有所降低。二甲氨基的引入使得NDBM和NDP的△E（1ππ*-3ππ*）太低,不利于系间窜越的发生,对提高Eu3+荧光量子产率不利,故而Eu（NDBM）3·3H2O和Eu（NDP）3·3H2O的Eu3+荧光量子产率很低;同时配体吸收的能量很大一部分被耗散在了CT荧光上。与Gd3+和Eu3+配位之后,NDBM和NDP的CT荧光量子产率显著降低。在溶液中,Eu（NDP）3Phen·H2O和Eu（NDBM）3Phen的Eu3+特征发射也很弱。在固体状态下,Eu（NDBM）3·3H2O和Eu（NDP）3·3H2O有很弱的Eu3+的特征发射而没有配体的荧光了,Eu（NDBM）3Phen也只有Eu3+的特征发射,配体的荧光淬灭了。为了研究辅助配体分子内电荷转移跃迁和不同能级对于红色磷光铱（Ⅲ）配合物光致发光性能的影响,我们合成了Ir（DBQ）2（LX）（LX=acac,DBM,NDBM,NBM,NDP）这五种三价铱配合物。通过测试我们发现所用辅助配体的能级均高于Ir（DBQ）2部分的三重态能级,所以配合物的最低自旋禁阻激发态主要来自于Ir（DBQ）2部分。在常温除氧的CH2Cl2溶液中,Ir（DBQ）2（LX）（LX=DBM,NDBM,NBM,NDP）与Ir（DBQ）2（acac）在红光区的最大发射波长620 nm很接近,同属磷光发射,磷光量子产率随着它们的辅助配体与Ir（DBQ）2部分的三重态能级之差的降低而降低。当配合物受到激发时,辅助配体吸收能量被激发到单重态,由于存在着以铱（Ⅲ）为中心的旋轨耦合作用,使得系间窜越几率大大增加,辅助配体的荧光量子产率大大降低,形成的辅助配体三重态把能量传递给Ir（DBQ）2部分,这使得在低温条件下也观测不到其磷光发射。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 光致发光稀土-β-二酮配合物及铱（Ⅲ）配合物的理论基础及研究进展
• 1.1 稀土配合物光致发光的理论基础
• 1.1.1 荧光与磷光
• 1.1.2 稀土配合物发光原理
• 1.1.3 影响稀土配合物发光性能的重要因素及稀土配合物发光特点
• 1.1.4 光致发光性质的测量
• 1.2 功能性铕-β-二酮配合物研究应用进展
• 1.3 铱（Ⅲ）配合物光致发光的理论基础
• 1.3.1 铱（Ⅲ）配合物发光原理
• 1.3.2 铱配合物的结构类型
• 1.3.3 结构为Ir（C
• 2（LX）的铱配合物的光物理性质'>N）₂（LX）的铱配合物的光物理性质
• 1.4 红色磷光铱（Ⅲ）配合物研究应用进展
• 1.5 本论文选题的目的及意义
• 参考文献
• 3·2H₂O和Eu（NDP）₃·2H₂O体系中能量传递过程的研究'>第二章 Eu（NDBM）₃·2H₂O和Eu（NDP）₃·2H₂O体系中能量传递过程的研究
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 主要试剂
• 2.1.2 仪器及方法
• 2.1.3 配体及配合物的合成与表征
• 2.2 含氨基配体光致发光性质研究
• 2.2.1 配体分子内电荷转移
• 2.2.2 不同浓度下配体的激发和发射光谱
• 2.3 配合物光致发光性质研究
• 2.3.1 紫外-可见吸收光谱
• 2.3.2 配体能级的确定
• 2.3.3 量子产率和能量转移
• 2.4 小结
• 参考文献
• 2（LX）的合成、表征及性质研究'>第三章 红色磷光配合物Ir（DBQ）₂（LX）的合成、表征及性质研究
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 主要试剂及方法
• 3.1.2 配体及配合物的合成与表征
• 3.1.3 晶体结构的测定
• 3.2 配合物光致发光性质研究
• 3.2.1 紫外-可见吸收光谱
• 3.2.2 常温光谱和低温光谱
• 3.2.3 量子产率和能量转移
• 3.3 小结
• 参考文献
• 致谢