稀土高分子配合物的研究进展
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稀土配合物抑菌作用的研究进展潘洁明广西玉林师范学院摘要:稀土元素是21世纪具有战略地位的元素、凭借其独特的光、电、磁等物理化学特性,广泛应用于国民经济和国防工业的各个领域。
[1] 最近几年,新型稀土抗菌材料,由于其具有毒副作用小、低毒、热性能好以及广谱抗菌活性,越来越受到人们的关注。
我国稀土含量丰富,约占世界稀土资源总量的80%。
[2] 近年来,因为稀土元素及其配合物具有独特的生理生化特性,同时还有很好的抗菌、消炎、抗肿瘤的功效,稀土配合物不断被合成并应用于生物、医药领域中。
稀土的作用机理倍受关注。
现在,人们已逐渐认识和证实稀土离子具有抑菌作用,但是,稀土离子的抑菌作用不强,较常用的抗生素、消毒剂、化学杀菌剂弱,而且低浓度的稀土对有些菌的生长没有抑制作用。
人们从稀土元素和配合物对细胞壁、生物膜、蛋白质、遗传物质的影响等方面,对其抑菌机理和研究方法进行了总结,综述了稀土离子及其配合物对微生物生长产生的抑制作用。
关键词:稀土元素,配合物,抑菌作用,机理,研究方法稀土元素(Rare-Earth),其特征是内层的4f电子轨道里一个一个的往里填充电子,元素包含处于化学元素周期表里IIIB族的原子序数为57—71的15个稀土元素(La镧、Ce饰、Pr镨、Nd钱、Pm钷、Sm衫、Eu铕、Gd礼、Tb斌、Dy镝、Ho钬、Er辑、Tm链、Yb镱、Lu镥),用Ln代表;另外,III B族的钪(^'Sc)和紀(39Y),由于这两种金属元素的化学性质与镧系元素的化学性质类似,因此,人们常常将Y和Sc与镧系元素归于在一类,统一称之为稀土元素,一般公认稀土元素一共有17种。
.因其性质上的微小差异,又划分为轻稀土(铈组元素)和重稀土(钇组元素)两个部分。
[3] 20世纪以来,稀土在生物领域的应用研究日益受到关注,取得了显著的成绩,其包括用于抗炎、抗菌和抗凝血等医药及植物抗病等领域。
[4] 概述有机稀土抑菌方面的研究现状。
稀土元素稀土配合物研究进展稀土元素包括镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)这15种镧系元素以及与镧系元素密切相关的钪(Sc)和钇(Y),共17种元素。
根据稀土元素物理化学性质的相似性和差异性,除钪之外划分为三组:La-Nd为轻稀土,Sm-Ho为中稀土,Er-Lu加上Y为重稀土。
稀土离子发光具有线性、不重叠的和可辨认的发射谱带,更特殊的是它们比有机荧光团和半导体荧光纳米晶体(NCS)的谱带宽度更窄。
这是由于发射激发态和基态具有相同的fn电子结构,并且f轨道被外层的s和p层电子所屏蔽。
同样的原因,稀土离子的发射波长不受环境影响,不像有机荧光团,它们会随溶液性质[3]或pH值而改变发射波长。
镧系稀土离子在可见和紫外光谱范围内具有很小的吸收系数,故无机稀土发光材料的发光强度低。
有些有机配体吸光系数比较高,与稀土离子配位后,配体分子(天线)在靠近稀土离子的位置使其敏化,通过天线效应提高了稀土离子的发光强度,这种有机稀土发光材料成为人们研究的重点。
羧酸是合成稀土配合物的一类常用配体。
羧基可以多种方式与稀土离子络合,同时具有芳香环的羧酸类配体,它们在结构上具有刚性和稳定性,已被广泛用于稀土离子配位聚合物的研究稀土配合物的配位特性稀土配合物的配位特性配体中含有负电荷的氧原子时,一般可以形成较稳定的稀土配合物。
N-酰化氨基酸一般以阴离子形式通过羧基氧与稀土离子配位,而氨基中氮与酰基中氧都不参与配位[4]。
对于稀土离子来说,H2O也是一种很强的配体,与稀土离子的络合能力比较强。
在选择配体时,不能选择比水配位能力弱的配体,因为水会与配体竞争配位,因此要选择在极性比较弱的溶剂中反应。
而含有羧基的配体与稀土离子配位后可以在水溶液中析出相应的稀土配合物,但是这种稀土配合物往往会含有配位水分子,而含配位水的稀土配合物的脱水是非常困难的[5]。
稀土配合物研究进展总结首先,稀土配合物的设计和合成是稀土化学研究的重要方向之一、研究者通过合理设计有机配体结构,与稀土元素形成稳定的配合物。
目前,单一稀土配合物的设计已经取得了一定的进展,如稀土(III)配合物的设计和合成。
此外,还有一些新的合成策略被提出,如模板法、共晶法和溶胶-凝胶法等,这些方法使得稀土配合物可以以更高的产率和更好的晶型合成。
其次,稀土配合物在催化剂领域的应用也取得了重要进展。
研究者发现,稀土配合物具有优异的催化活性和选择性。
例如,稀土配合物可以作为催化剂用于甲酸脱氢反应、烯烃环化反应等。
此外,在有机转化反应中,稀土配合物也能够起到催化剂的作用,如丁二酮的加氢反应、醛酮的氧化反应等。
稀土配合物在材料领域也有广泛的应用。
研究者发现,稀土配合物具有良好的光学性能和磁学性能。
例如,稀土配合物可以用于制备发光材料、荧光探针和磁性材料等。
此外,稀土配合物还可以用于制备催化剂载体、电子器件等材料。
稀土配合物在生物医药领域也有潜在的应用价值。
研究者发现,稀土配合物可以用于制备诊断试剂和药物载体。
例如,稀土配合物可以用于制备荧光探针,用于生物体内的成像和检测。
此外,稀土配合物还可以作为药物的载体,用于改善药物的溶解度、稳定性和靶向性,从而提高药物的疗效。
最后,稀土配合物在光电子领域也有重要的应用。
研究者发现,稀土配合物具有良好的电子结构和光学性能,可以用于制备光电子器件。
例如,稀土配合物可以用于制备有机发光二极管(OLEDs)、有机太阳能电池等。
总之,稀土配合物的研究进展表明其在催化剂、材料、生物医药和光电子等领域具有广泛的应用潜力。
未来的研究应该着重于提高稀土配合物的合成效率,改善稀土配合物的稳定性和优化其性能,以满足不同领域对稀土配合物的需求。
高分子材料稀土助剂的研究进展及应用郑德1,陈宇2,冯嘉春1,陈鸣才3,王文治1(1.广东炜林纳功能材料有限公司, 广东佛山528521;2.北京市化学工业研究院, 北京100084;3.中国科学院广州化学研究所, 广东广州510650)Research progress in rare-earth compound promoter and its application in polymerZHENG De1, CHHEN Yu2, FENG Jia-chun1, CHEN Ming-cai3, WANG Wen-zhi1(1. Functional Materials Ltd co., Foshan, 528521, China; 2. Beijing Chemical Industry Research Insitute Beijing100084, China; 3.Guangzhou Insititute of Chemistry CAS, Guangzhou 510650, China)Abstract:The development of rare-earth compound promoter in the polymer ,textile ,coatings plastics industry was introduced. The characteristice and applications of some new types of promoter were reviewed. To promote the research and development on these promoters is not only the new road in the high technicalization of the plastics industry in our country, but useful to establish of promoter industry in the plastics production.Key words:polymer;rare-earth;promoter;application;development摘要:简述了稀土化合物的特征;介绍了稀土助剂在国内外合成树脂橡胶、织物纤维、涂料、塑料等工业领域中的应用研发现状;评述了若干新型稀土助剂的特性与应用;最后指出:加强稀土助剂的研发,不仅是我国塑料助剂高技术化的新途径,亦是加速发展具有中国特色的塑料助剂产业的必由之路。
稀土元素稀土配合物研究进展稀土元素包括镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)这15种镧系元素以及与镧系元素密切相关的钪(Sc)和钇(Y),共17种元素。
根据稀土元素物理化学性质的相似性和差异性,除钪之外划分为三组:La-Nd为轻稀土,Sm-Ho为中稀土,Er-Lu加上Y为重稀土。
稀土离子发光具有线性、不重叠的和可辨认的发射谱带,更特殊的是它们比有机荧光团和半导体荧光纳米晶体(NCS)的谱带宽度更窄。
这是由于发射激发态和基态具有相同的fn电子结构,并且f轨道被外层的s和p层电子所屏蔽。
同样的原因,稀土离子的发射波长不受环境影响,不像有机荧光团,它们会随溶液性质[3]或pH值而改变发射波长。
镧系稀土离子在可见和紫外光谱围具有很小的吸收系数,故无机稀土发光材料的发光强度低。
有些有机配体吸光系数比较高,与稀土离子配位后,配体分子(天线)在靠近稀土离子的位置使其敏化,通过天线效应提高了稀土离子的发光强度,这种有机稀土发光材料成为人们研究的重点。
羧酸是合成稀土配合物的一类常用配体。
羧基可以多种方式与稀土离子络合,同时具有芳香环的羧酸类配体,它们在结构上具有刚性和稳定性,已被广泛用于稀土离子配位聚合物的研究稀土配合物的配位特性稀土配合物的配位特性配体中含有负电荷的氧原子时,一般可以形成较稳定的稀土配合物。
N-酰化氨基酸一般以阴离子形式通过羧基氧与稀土离子配位,而氨基中氮与酰基中氧都不参与配位[4]。
对于稀土离子来说,H2O也是一种很强的配体,与稀土离子的络合能力比较强。
在选择配体时,不能选择比水配位能力弱的配体,因为水会与配体竞争配位,因此要选择在极性比较弱的溶剂中反应。
而含有羧基的配体与稀土离子配位后可以在水溶液中析出相应的稀土配合物,但是这种稀土配合物往往会含有配位水分子,而含配位水的稀土配合物的脱水是非常困难的[5]。
稀土元素稀土配合物研究进展稀土元素包括镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)这15种镧系元素以及与镧系元素密切相关的钪(Sc)和钇(Y),共17种元素.根据稀土元素物理化学性质的相似性和差异性,除钪之外划分为三组:La-Nd为轻稀土,Sm-Ho为中稀土,Er—Lu加上Y 为重稀土.稀土离子发光具有线性、不重叠的和可辨认的发射谱带,更特殊的是它们比有机荧光团和半导体荧光纳米晶体(NCS)的谱带宽度更窄.这是由于发射激发态和基态具有相同的fn 电子结构,并且f轨道被外层的s和p层电子所屏蔽。
同样的原因,稀土离子的发射波长不受环境影响,不像有机荧光团,它们会随溶液性质[3]或pH值而改变发射波长。
镧系稀土离子在可见和紫外光谱范围内具有很小的吸收系数,故无机稀土发光材料的发光强度低。
有些有机配体吸光系数比较高,与稀土离子配位后,配体分子(天线)在靠近稀土离子的位置使其敏化,通过天线效应提高了稀土离子的发光强度,这种有机稀土发光材料成为人们研究的重点。
羧酸是合成稀土配合物的一类常用配体。
羧基可以多种方式与稀土离子络合,同时具有芳香环的羧酸类配体,它们在结构上具有刚性和稳定性,已被广泛用于稀土离子配位聚合物的研究稀土配合物的配位特性稀土配合物的配位特性配体中含有负电荷的氧原子时,一般可以形成较稳定的稀土配合物。
N-酰化氨基酸一般以阴离子形式通过羧基氧与稀土离子配位,而氨基中氮与酰基中氧都不参与配位[4]。
对于稀土离子来说,H2O也是一种很强的配体,与稀土离子的络合能力比较强。
在选择配体时,不能选择比水配位能力弱的配体,因为水会与配体竞争配位,因此要选择在极性比较弱的溶剂中反应。
而含有羧基的配体与稀土离子配位后可以在水溶液中析出相应的稀土配合物,但是这种稀土配合物往往会含有配位水分子,而含配位水的稀土配合物的脱水是非常困难的[5]。
稀土化合物在高分子科学中的应用研究进展发布时间:2021-11-05T05:08:59.141Z 来源:《科学与技术》2021年第17期作者:史公哲[导读] 稀土化合物在应用的过程中具有较为特殊的物理性质以及化学性能史公哲潍坊工程咨询院有限公司,山东潍坊 2610141摘要:稀土化合物在应用的过程中具有较为特殊的物理性质以及化学性能,尤其是在高分子科学的研究过程中,引起了相关方面专家以及学者的广泛重视。
尤其是当前,随着国家物理化学技术的飞速发展,在应用稀土化合物元素的过程中,以及研究出了相应的分离技术以及提取技术,并且,这些技术在全球也位居前列,但是在稀土化合物的高分子合成以及科学应用方面,还具有较大的发展空间。
本文主要是分析了稀土化合物在高分子科学中不同领域的研究以及应用,希望能够为稀土化合物获得更有效的研究成果提供参考意见。
关键词:稀土化合物;高分子科学;具体应用引言稀土资源是我国进入新世纪以来的一种宝贵资源,这种资源作为一种新型材料,也成为了新世纪国家发展过程中的主要战略资源。
尤其是在对无机材料进行研究的过程中,稀土化,合物质作为一种物理化学,性质较为特殊,并且十分重要的无机化合材料在现代高分子科学研究领域中体现出了巨大的应用优势。
而经过几十年的发展,我国在稀土资源的开采以及后期的应用技术方面都已经取得了较大的进步,但是对于稀土资源在高分子科学领域中的研究和应用还存在进一步的发展空间。
1 催化烯烃聚合稀土化合物质具有独特的电子层结构,这也使得该物质在化学催化方面具有独特的应用价值。
经过几十年工作研究者的不断努力,合成高分子的稀土催化技术已经在我国相关行业中得到了有效的应用,尤其是在橡胶生产行业中具有较高的应用价值。
稀土氧化物质如果单独被当做高分子催化剂进行应用时,其本身的物理活性较差,但是稀土氧化物质通过与过渡金属以及其他贵金属物质混合,被当作催化剂进行使用的过程中,就显示出了较好的协同应用价值。