帶臂大環(huán)類配體稀土配合物及其熒光化學(xué)傳感器的研究.pdf

1、稀土離子具有獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)和成鍵特征，使得稀土化合物表現(xiàn)出獨(dú)特的發(fā)光性能，功能性稀土發(fā)光配合物的設(shè)計(jì)、組裝也因而成為一個富有挑戰(zhàn)性的課題。眾多在功能超分子化學(xué)中表現(xiàn)出潛在應(yīng)用前景的有機(jī)配體中，酰胺型配體在制備具有優(yōu)良熒光性質(zhì)的稀土配合物中表現(xiàn)尤其引人注目。此類配體具有合成簡單、結(jié)構(gòu)可調(diào)和共軛敏化基團(tuán)可換等優(yōu)點(diǎn)。通過調(diào)整配體的功能基團(tuán)可以實(shí)現(xiàn)配合物優(yōu)良的熒光性質(zhì)，另外還可以通過選擇不同的功能性配體骨架及端基，以實(shí)現(xiàn)人們對配體和配合物特殊性

2、質(zhì)的需要。帶臂大環(huán)類配體稀土配合物因?yàn)楹写蟓h(huán)結(jié)構(gòu)而具有潛在的分子識別能力。為了進(jìn)一步研究和探討帶臂大環(huán)類配體對稀土離子的配位選擇性、配體骨架結(jié)構(gòu)、功能末端基和抗衡陰離子對配合物熒光性質(zhì)的影響，以及其稀土發(fā)光配合物的熒光傳感性質(zhì)，本論文報道了八種酰胺型帶臂大環(huán)配體LI～LVIII、四種其它類型的帶臂大環(huán)配體LIX～LXII及其稀土超分子配合物的合成與表征，并對配合物的結(jié)構(gòu)和熒光性質(zhì)進(jìn)行了系統(tǒng)研究。另外，本論文對配體LI、LII和LVII

3、I硝酸鋱配合物的陽離子熒光傳感識別進(jìn)行了研究，對LVI硝酸鋱配合物的溶劑分子識別進(jìn)行了研究。 本論文共分五章： 第一章：簡要綜述了近年來稀土發(fā)光配合物和熒光化學(xué)傳感器的研究進(jìn)展。 第二章：以五種不同種類水楊酰胺為功能末端基設(shè)計(jì)合成出以苯并-15-冠-5為骨架的配體LI～LV，并合成了其稀土硝酸鹽和苦味酸鹽的10個系列共51個稀土配合物。以水楊酰芐胺和2-水楊酰胺甲基吡啶為功能末端基合成出兩個以苯并-12-冠-4為

4、骨架的配體LVI和LVII，并合成了其稀土硝酸鹽和苦味酸鹽的4個系列共18個稀土配合物。以水楊酰芐胺為功能末端基合成出一個以苯并-18-冠-6為骨架的配體LVIII，并合成了其4個稀土硝酸鹽配合物。論文對配合物的超分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入研究，探討了不同骨架和末端基對配合物結(jié)構(gòu)的影響以及分子間氫鍵、π-π堆積在構(gòu)筑新穎超分子結(jié)構(gòu)中的作用。 第三章：對配體LI～LVIII的銪、鋱配合物進(jìn)行了熒光性質(zhì)研究。結(jié)果表明，所有末端基對稀土離子均

5、具有良好的敏化作用。配體的骨架結(jié)構(gòu)、功能末端基以及抗衡陰離子對稀土配合物的熒光性能均產(chǎn)生一定影響。 第四章：以苯并-15-冠-5、二氮雜-18-冠-6、環(huán)狀多胺cyclen和杯[4]芳烴為骨架設(shè)計(jì)合成出四個帶臂大環(huán)類配體LIX～LXII，并合成出配體與稀土硝酸鹽的4個系列共19個配合物，并對部分稀土發(fā)光配合物的熒光性質(zhì)進(jìn)行了考察。研究表明，所合成的稀土發(fā)光配合物發(fā)光性能良好，且配體LXI和LXII硝酸銪配合物可通過可見光激發(fā)發(fā)光