新型稀土配合物的合成、结构及其性能研究

第30卷第2期Vol.30No.2中国稀土学报JOURNALOFTHECHINESESOCIETYOFRAREEARTHS2012年4月Apr.2012Tb（III）β-二酮三元配合物的合成与光谱性质新的稀土Eu，程*果，魏长平，任晓明，王贺（长春理工大学化学与环境工程学院，吉林长春130022）（4-3-1，3-摘要：采用Claisen缩合反应合成了一种β-二酮1-氨基苯）-苯基丙烷-二酮（L：C15H13NO2），以元素分析和1HNMR谱确定了其组2，2'-成，核磁和红外分析结果表明L主要以烯醇式存在。

以L为第一配体，分别以邻菲罗啉（phen），联吡啶（bipy）为第二配体，合成了新的稀土Eu，Tb（Ⅲ）三元配合物。

通过元素分析、红外光谱、紫外光谱、磷光光谱和荧光光谱对合成的配合物进行了表征。

荧光光谱表明：稀土铽配合物的发光性能优于稀土铕配合物，进一步研究表明配体L与Tb3+间能级差较匹配，分子内传能效率高；phen对配合物的荧光敏化效果优于bipy，表明第二配体的刚性和共轭性越大，配合物的发光性能越好。

关键词：稀土配合物；β-二酮；合成；光谱性质；能级中图分类号：O614．33 文献标识码：A文章编号：1000－4343（2012）02－0157－06β-二酮类化合物是一类重要的有机合成中间体，其分子内酮式-烯醇式互变赋予其许多独特的配位化学性质［1～3］8400S型红外光谱仪（KBr用日本SHIMADZUFTIR-4100型压片）测定；紫外光谱用日本HITACHIU-可见光分光光度计测定；磷光光谱和荧光光紫外-4500荧光光谱仪测定。

谱用日本HITACHIF-对氨基苯乙酮、苯甲酸乙酯、邻菲罗啉（phen）、2，2'-联吡啶（bipy）、氨基钠为分析纯；TbCl3·6H2O，EuCl3·6H2O分别由99.99%的Tb4O7，Eu2O3溶于浓盐酸缓慢蒸发制得，其中Tb4O7需要加入双氧水将+4价的铽还原。

稀土及过渡金属功能配合物的合成与应用研究稀土及过渡金属功能配合物的合成与应用研究引言：稀土及过渡金属功能配合物在化学、材料科学、生物医学和环境保护等领域具有广泛的应用前景。

它们以其独特的性质，如光电性、荧光性、磁性、催化性和生物活性等，被广泛地应用于传感器、催化剂、发光材料、药物控释和持久污染物的修复等。

本文将介绍稀土及过渡金属功能配合物的合成方法，并探讨其在不同领域中的应用现状和前景。

一、功能配合物的合成方法稀土及过渡金属功能配合物的合成方法多种多样，下面将介绍一些常见的方法。

1. 溶剂热法：溶剂热法是在高温高压条件下合成稀土及过渡金属功能配合物的一种常见方法。

通过选择合适的溶剂和反应条件，可以控制反应过程中的温度和反应速率，从而得到不同形貌和结构的功能配合物。

该方法适用于合成纳米材料和复杂结构的配合物。

2. 水热法：水热法是在高温高压的水介质条件下进行反应合成功能配合物的方法。

水热法不需要有机溶剂，操作简单，具有环境友好的特点。

同时，水热法可以控制物质的结晶生长和形貌形成，制备出具有特殊形貌和结构的功能配合物。

3. 沉淀法：沉淀法是通过控制反应温度、反应时间和溶液pH值等条件，使反应物生成沉淀物，再通过沉淀物的分离和洗涤得到功能配合物。

沉淀法操作简便，适用于大规模合成和工业生产需求。

二、功能配合物在传感领域中的应用1. 光电传感器：稀土及过渡金属功能配合物的荧光性质使其成为理想的荧光探针。

通过设计与合成不同配合物，可以用于气体传感、离子传感和生物传感等方面。

例如，利用稀土配合物的荧光性质，可以实现对金属离子和有机分子的高效检测和分析。

2. 催化剂：稀土及过渡金属功能配合物的催化性质使其在化学合成和能源转化等领域中得到广泛应用。

通过调控配合物的结构和组分，可以实现对于有机反应和氧化还原反应的催化活性提升。

例如，钼系配合物在不对称催化合成领域中具有重要应用，可以用于合成高附加值的有机化合物。

三、功能配合物在材料科学中的应用1. 光电材料：稀土及过渡金属功能配合物在光电领域中被广泛应用。

稀土铕、β-二酮配合物的合成、表征及其发光性能测定一、学习目的1、学习并了解稀土配合物的性质和功能.2、了解稀土元素发光原理，学习分析荧光谱图3、学习使用分子荧光光谱仪测试所得产物的激发光谱、发射光谱等荧光性质。

4、学习使用红外光谱仪测试所得产物的成键情况和基团信息。

二、实验原理稀土就是化学元素周期表中镧系元素--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)，以及与镧系的15个元素密切相关的元素-钇(Y)和钪(Sc)共17种元素，称为稀土元素。

20世纪40年代，Weissman发现用近紫外光可以激发某些具有共振结构的有机配体的稀土配合物产生较强的荧光，其后相继发现了其他一些稀土配合物的光致发光配合物：目前，稀土放光材料以及广泛地应用于分子荧光免疫分析、结构探针、防伪标签、生物传感器、农用薄膜和器件显示灯领域。

稀土配合物发光主要由中心·离子的f-f跃迁所引起的，具有光色纯度高、发光效率高和修饰配体不影响发光颜色等优点，在分析化学、生物学、超薄膜、有机电致发光等领域有广泛的应用。

本实验采用液相均相法制两种稀土铕、β-二酮配合物。

通过紫外吸收光谱和激发、发射光谱对其荧光性质进行研究。

稀土配合物的发光类型和发光性能都与稀土离子的4f电子结构及其跃迁密切相关。

4f电子受s5p°的屏蔽，它们的能级受外界的影响较小，但由于自旋耦合常数较大，能引起J能级的分裂。

不同稀土离子中4f电子的最低激发态能缴和基态能级之间的能量差不同，致使它们在发光性质上有一-定的差别。

稀土离子的4f电子跃迁主要有f跃迁和f-d跃迁。

属于f-f禁阻跃迁的三价稀土离子在紫外光区的吸收系数很小，发光效率低。

β_二酮配体在紫外光区有较强的吸收，而且能有效地将激发态能量通过无辐射跃迁转移给稀土离子的发射态，从而敏化稀土离子的发光，弥补了稀土离子发光在紫外-可见光区的吸收系数很小的缺陷，此即为“Antena效应”。

稀土芳香羧酸配合物的合成、晶体结构及性能研究本论文以邻(间、对)氯苯甲酸和1,10-邻菲啰啉为配体，合成了12种镧、镨、钇和镱的三元配合物;以邻(间、对)苯二甲酸和1,10-邻菲啰啉为配体，合
成了10种铕和铽的三元配合物;以苯甲酸、邻(间、对)甲基苯甲酸、对苯二甲酸和1,10-邻菲啰啉为配体，合成了8种铕和铽的四元配合物。

通过EDTA滴定分
析和元素分析,确定了配合物的组成。

运用红外、热重、抑菌实验和荧光光谱,
对配合物进行了初步表征和性质研究。

这些配合物中,稀土离子均与羧基上的氧和1,10-邻菲啰啉上的氮原子配位，并且都表现出良好的热稳定性。

用X-射线单晶衍射的方法,解析了2种配合物La(p-ClBA)3phen?H2O和
Pr(p-ClBA)3phen?H2O的晶体结构。

2种配合物的晶体结构相近,均属三斜晶系,P ī空间群;在晶体中配合物均以双核分子形式存在,配位数为9;在分子中羧基的
配位方式有3种:单齿、桥联双齿和桥联三齿。

抑菌实验表明,稀土盐、配体和配合物,对2种实验菌E.coli和S.aureus的抑菌作用,基本上随溶液浓度的增加而增强;各配合物的抑菌作用,基本上都强于相应的稀土盐和羧酸配体;轻稀土镧和镨的配合物所呈现的规律性较好,而重稀土钇和镱的配合物所呈现的规律性较差。

荧光实验表明,铕和铽三、四元配合物均发出Eu(III)和Tb(III)的特征荧光。

其荧光发射峰位基本不变,但各配合物的荧光强度明显不同。

上述研究,为设计、合成抑菌性能和荧光性能良好的稀土配合物提供了重要的实验依据。

稀土有机配合物转光剂的研究与应用进展1. 简介-对稀土有机配合物转光剂的定义和作用进行简述-介绍稀土元素和有机配体的基本信息2. 稀土有机配合物的合成和性质研究- 稀土有机配合物的合成方法- 稀土配合物的光物理性质- 稀土配合物的量子效率和发光性质研究3. 稀土有机配合物作为转光剂的应用研究- 稀土转光剂的应用范围- 稀土配合物在固体发光材料、生物成像、荧光传感等方面的应用4. 稀土有机配合物的发展方向- 稀土配合物的设计和合成方法的发展- 稀土配合物的荧光机理和量子效率的提高- 稀土配合物的应用领域的扩展5. 结论和展望- 稀土有机配合物转光剂的研究及其在应用中的优势- 稀土有机配合物转光剂的未来发展趋势的展望1. 简介稀土有机配合物转光剂是一类具有重要光电功能的化学物质，具有在紫外光激发下发出可见光的特性，可广泛应用于荧光标记、生物成像、LED等领域。

稀土有机配合物是由稀土元素和有机配体组成的配合物，在研究和应用中发挥了重要作用。

本篇论文将对稀土有机配合物转光剂进行研究和应用的相关进展进行梳理和介绍。

稀土元素是化学周期表中的一类元素，具有特殊的电子结构和光物理性质，可以被激发产生荧光、磷光等特性，因此被广泛应用于光学和电子学领域。

然而，稀土元素普遍存在于矿物中，不容易从天然资源中提取出来，并且其纯度和结晶度要求较高，限制了其推广应用的发展。

稀土有机配合物转光剂的出现，在一定程度上弥补了这一不足。

有机配体是指一类具有机基的有机化合物，它们是稀土有机配合物中的重要组成部分，通过与稀土元素离子配位形成稀土有机配合物。

有机配体具有广泛的化学结构和易于修饰的特性，可以对化合物的物理性质进行调节，对稀土配合物的光物理性质也有重要的影响。

稀土有机配合物转光剂由稀土元素和有机配体组成，具有可控的发光波长和发光强度，可以根据具体需求进行设计和制备。

稀土有机配合物的光物理性质和荧光机理较为复杂，需要进行系统的研究和探索。

二茂铁及其衍生物稀土配合物的合成及性能研究的开题报告一、研究背景二茂铁是一种具有独特结构和性能的重要有机分子。

其分子结构中包含两个茂基环和一个中心的铁原子，因此具有良好的电子传输和催化特性，被广泛应用于有机合成、电化学传感、生物学等领域。

稀土元素作为稀有的化学元素，其配合物在催化、光学、电化学等方面具有独特的性能，在现代材料领域中有着广泛的应用。

将二茂铁与稀土元素配位形成的复合物在性能上具有超越原有单独物质的优势，已成为有机金属化学研究领域的热点之一。

二、研究目的本文旨在通过对二茂铁及其衍生物与稀土元素的配位反应进行研究和合成，探究其合成反应机制、性能和应用，为进一步开发和应用这种材料提供基础支撑和理论指导。

三、研究内容和方法1. 合成二茂铁及其衍生物采用常规有机合成方法合成二茂铁及其衍生物，并经过物化性质表征，以便于后续与稀土元素配位反应的研究。

2. 合成稀土配合物采用溶剂热法、共沉淀法等化学方法将二茂铁及其衍生物与稀土元素配位反应，制备出新型稀土配合物，并通过物化性质表征，探究其分子结构、热稳定性、光学性能等。

3. 稀土配合物的应用通过电化学合成、电化学传感等实验手段探究二茂铁稀土配合物在电化学催化和传感方面的应用。

四、预期成果1. 合成得到一系列的二茂铁及其衍生物和稀土配合物，并通过物化性质表征，揭示其性质和结构。

2. 探究二茂铁稀土配合物在电化学催化和传感领域的应用，初步研究其催化机制。

3. 对二茂铁及其衍生物稀土配合物的合成方法和性能表征进行系统总结和分析，为其进一步的应用和开发提供理论支撑。

五、研究意义本研究将对稀土配合物的合成和应用进行深入探究，为该领域的发展和应用提供新思路和理论支撑。

同时，对于深入研究有机金属化学和材料科学领域的交叉应用，具有一定的学术意义。