论文摘要
稀土有机配合物发光是无机发光与有机发光、生物发光研究的交叉学科,有着重要的理论研究意义和应用研究价值。稀土有机发光配合物因镧系离子独特的电子结构而成为一类具有独特性能的发光材料,在激光、光致发光、电致发光配合物等领域具有潜在的应用价值。本文以刚性羧酸配体邻溴苯甲酸（HBBA）,柔性二羧酸配体二甘醇酸（H2dga）、四氟代琥珀酸（H2tfsa）和六氟代戊二酸（H2hfga）为第一配体,以邻菲罗啉（phen）或2,2′-联吡啶（bipy）为中性协同配体,设计合成了16个稀土和2个过渡金属羧酸配合物,通过X-射线单晶衍射分析方法解析了配合物的晶体结构,并通过元素分析、红外、紫外、荧光和差热-热重等物理化学方法表征了配合物。主要内容包括:1.概述了光致发光稀土有机羧酸配合物的研究现状和潜在的应用价值。2.设计合成了3个铕（Ⅲ）的HBBA配合物{Eu（BBA）3·H2O}n（2-1）、[{Eu2（BBA）6（bipy）2}2·H2O·CH3CH2OH]（2-2）及[Eu2（BBA）4（bipy）2（CH3COO）2]（2-3）,其中2-1具有少见的羧基以四齿桥联的模式连接Eu3+离子而形成的1-D链状结构;2-2的1个晶胞中含有2个独立的双核分子,这在镧系羧酸配合物中也是少见的;2-3则是一个四元的混配双核分子。3个配合物都具有很好的Eu3+离子的特征荧光发射。3.以H2dga为配体,水热法合成了二元配位聚合物{[Dy2（dga）3（H2O）4]·2H2O}n（3-1）,该聚合物结构中含有两种不同类型的Dy3+离子,其羧基氧原子和醚氧原子同时与Dy3+离子配位而形成了2-D网状结构,并显示了Dy3+离子的特征荧光发射。4.以H2tfsa为第一配体,以phen为协同配体,首次水热合成得到了系列柔性多羧酸稀土配位聚合物[Eu2（tfsa）3（phen）2]n（4-1）、[Tb（tfsa）1.5（phen）2（H2O）]n（4-2）、{[Sm（tfsa）（phen） （H2O）4]·0.5（tfsa）·2（phen）·H2O}n（4-3）、{[Dy（tfsa）（phen）（H2O）4]·0.5（tfsa）·2（phen）·H2O}n（4-4）及[Nd2（tfsa）3（phen） 2]n（4-5）,其中4-1具有（4, 4）拓扑构型的2-D网状结构,4-2具有（6,3）拓扑构型的2-D网状结构,4-3和4-4是同构的,具有少见的以多酸配体桥联金属离子而形成的1-D链状结构,而4-5与4-1也是同构的,也具有（4,4）拓扑构型的2-D网状结构。上述5种聚合物都显示了很好的稀土离子的特征荧光发射。5.以H2hfga为第一配体,以phen为协同配体,首次获得了铽（Ⅲ）、铕（Ⅲ）的三元配合物[Tb2（hfga）2（phen）4（H2O）6]·hfga·2H2O（5-1）及[Eu2（hfga）2（phen）4（H2O）6]·hfga·2H2O（5-2）,两配合物是同构的,具有少见的以多酸配体双重桥联金属离子而形成的双核结构,游离的hfga配体、晶格水与双核分子间具有氢键作用,形成了2-D网状结构。两配合物显示了很好的稀土离子的特征荧光发射。6.其他工作:分别以H2tfsa和H2hfga为第一配体,以phen为第二配体,合成了2个铅（Ⅱ）的柔性羧酸配位聚合物,解析了其中一个配合物的晶体结构,配合物[Pb（tfsa）（phen）]n（6-1）具有2-D网状结构。