新型稀土二元羧酸配合物及稀土苯甲酸衍生物配合物

论文摘要

利用扩散法、水热法或溶液法共得到17种未见报导的稀土羧酸配合物的单晶体,通过X-射线单晶衍射确定了这些配合物的晶体结构,并利用元素分析、红外光谱、紫外吸收光谱、荧光光谱以及差热-热重分析等手段对这些配合物的结构和性质进行了表征。主要研究成果如下:1、以对苯二氧乙酸为配体,通过扩散法合成了4种新的稀土配合物:{Ln2（1,4-BDOA）3（H2O）4·6H2O}n （1,4-H2BDOA =对苯二氧乙酸;Ln = Dy（1）、Ho（2）、Tb（3）和Sm（4））。4种配合物具有相似的晶体结构。配合物中,Ln3+离子的配位数均为9,其中7个氧原子来自于1,4-BDOA配体,2个氧原子来自水分子。相邻的2个Ln3+离子通过来自1,4-BDOA配体的羧基以双齿-桥联和螯合-桥联2种方式连接起来形成基本构筑单元。这些基本构筑单元通过1,4-BDOA配体交叉相连形成2-D网状结构。相邻的2-D层状结构进一步通过氢键连接形成3-D超分子结构。配合物1、3和4的荧光光谱分别体现了Dy3+、Tb3+和Sm3+离子的特征发射。2、以邻苯二氧乙酸和邻菲啰啉为配体，通过水热法首次合成了3种双核的稀土配合物:[Ln2（1,2-BDOA）3（phen）2（H2O）2]·2H2O （Ln = Eu（1）、Tb（2）和Dy（3）;1,2-H2BDOA =邻苯二氧乙酸;phen =邻菲啰啉）。在双核分子中,一个1,2-BDOA配体通过其2个双齿-螯合的羧基将2个中心Ln3+离子连接起来。另外2个1,2-BDOA配体则利用其中的2个单齿的羧基氧原子和2个醚氧原子作为端基配体分别与同一个Ln3+离子螯合。双核分子通过氢键和π-π堆积作用进而形成3-D超分子结构。3种配合物的荧光光谱分别显示了Eu3+、Tb3+和Dy3+离子的特征发射。3、以4-羧基苯磺酸和邻菲啰啉为配体，通过水热法首次合成了4种稀土配合物:{[Dy2（4-SBA）3（phen）2（H2O）4]·2H2O}n （1）、{[Eu2（4-SBA）3（phen）2（H2O）2]}n （2） {[Tb2（4-SBA）3（phen）2（H2O）4]·2H2O}n （3）和{[Sm2（4-SBA）3（phen）2（H2O）2]}n （4） （4-H2SBA = 4-羧基苯磺酸）。4种配合物表现出2种结构。配合物1和3结构相似,其中Dy3+或Tb3+离子通过双齿和三齿的4-SBA配体连接成1-D链状结构,并进一步通过强氢键形成3-D超分子网状结构。配合物2和4结构相似,其中Eu3+或Sm3+离子通过三齿和四齿的4-SBA配体连接成2-D网状结构。4种配合物的荧光光谱分别显示了Dy3+、Eu3+、Tb3+和Sm3+离子的特征发射。4、以苯甲酸衍生物（2-碘苯甲酸、3-碘苯甲酸、3-溴代苯甲酸和2-三氟甲基苯甲酸）为配体,通过溶液法合成了6种稀土混配配合物,并对其进行了结构和性质表征。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第1章 稀土羧酸配合物的概述
• 1.1 稀土羧酸配合物的研究意义
• 1.1.1 稀土元素
• 1.1.2 羧酸配体
• 1.2 稀土羧酸配合物的研究现状
• 1.2.1 一元羧酸类配体
• 1.2.2 二元或多元羧酸类配体
• 1.2.3 柔性含芳环的羧酸类配体
• 1.3 稀土羧酸配合物的结构
• 1.3.1 单核配合物
• 1.3.2 二聚体
• 1.3.3 1-D 链状配合物
• 1.3.4 2-D 层状及3-D 网状结构的配合物
• 1.4 稀土有机配合物的发光机理
• 1.4.1 稀土离子的4f 电子能级和发光分类
• 1.4.2 稀土有机配合物的光致发光
• 1.4.3 稀土有机配合物电致发光
• 1.5 稀土配合物单晶体的培养方法
• 1.5.1 溶液法
• 1.5.2 扩散法
• 1.5.3 水热法或溶剂热法
• 1.5.4 模板法
• 1.5.5 固相法
• 1.5.6 流变相反应法
• 1.6 稀土羧酸配合物的应用
• 1.6.1 荧光材料
• 1.6.2 转光薄膜
• 1.6.3 电致发光显示
• 1.6.4 微孔材料
• 1.7 选题意义和研究成果
• 1.7.1 选题意义
• 1.7.2 研究成果
• 1.8 药品和仪器
• 1.8.1 药品
• 1.8.2 仪器
• 第2章 稀土与对苯二氧乙酸的配位聚合物
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 配合物的合成
• 2.2.2 配合物晶体结构的测定
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 配合物的晶体结构
• 2.3.2 荧光性质
• 2.3.3 差热-热重分析
• 第3章 稀土与邻苯二氧乙酸和邻菲啰啉的双核配合物
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 配合物的合成
• 3.2.2 配合物晶体结构的测定
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 配合物的晶体结构
• 3.3.2 荧光性质
• 3.3.3 差热-热重分析
• 第4章 稀土与4-羧基苯磺酸和邻菲啰啉构筑的配位聚合物
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 配合物的合成
• 4.2.2 配合物晶体结构的测定
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 配合物的晶体结构
• 4.3.2 荧光性质
• 4.3.3 差热-热重分析
• 第5章 碘代苯甲酸配合物的合成、晶体结构与性质表征
• 5.1 引言
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 配合物的合成
• 5.2.2 配合物晶体结构的测定
• 5.3 结果和讨论
• 5.3.1 配合物的晶体结构
• 5.3.2 紫外吸收光谱
• 5.3.3 荧光性质
• 5.3.4 差热-热重分析
• 第6章 2-三氟甲基苯甲酸配合物的合成、晶体结构及性质表征
• 6.1 引言
• 6.2 实验部分
• 6.2.1 配合物的合成
• 6.2.2 配合物晶体结构的测定
• 6.3 结果与讨论
• 6.3.1 配合物的晶体结构
• 6.3.2 紫外吸收光谱
• 6.3.3 荧光性质
• 6.3.4 红外光谱
• 第7章 3-溴代苯甲酸配合物的合成、晶体结构与性质表征
• 7.1 引言
• 7.2 实验部分
• 7.2.1 配合物的合成
• 7.2.2 配合物晶体结构的测定
• 7.3 结果与讨论
• 7.3.1 配合物的晶体结构
• 7.3.2 紫外吸收光谱
• 7.3.3 荧光性质
• 7.3.4 差热-热重分析
• 总结
• 参考文献
• 附录Ⅰ攻读硕士学位期间获奖情况
• 附录Ⅱ攻读硕士学位期间已发表和待发表的学术论文
• 致谢