詹亚利开题报告改3.6

邯 郸 学 院
毕业论文开题报告书

论文题目 ： 铽（镝）-呋喃甲酸-1,10邻菲啰啉
配合物的合成与表征

学生姓名 詹亚利
学 号 20100940011020

指导教师 郑新芳
年 级 2010级本科
专 业 化 学

2014年 03月 06日
说 明
1. 本表需在指导教师和有关领导审查批准的情况下，要求学生
认真填写。
2. 课题来源分为教师提供选题或学生自拟课题；教师的科研任
务；社会有关单位委托的课题；其他来源。
3. 若课题因故变动时，应向指导教师提出申请，提交题目变动
论证报告。
题目来源
教师提供选题
主要研究内容
1、铽（镝）与呋喃甲酸、邻菲啰啉的配合物的合成条件探究；
2、配合物的表征、配位原子的检测、配位键的类型、配位比以及配合物性质的检测；
3、培养单晶，以及通过单晶衍射实验确定配合物的结构。
开题依据（包括前人的工作、相关研究现状、此项研究的理论意义、学术价值、应用前景等）
1、 理论基础
稀土元素独特的电子结构决定了它具有特殊的物理和化学性能，特别是具有优异的光、
电、磁和催化性能，而通过稀土离子与配体的相互作用，又可以在很大程度上改变、修饰和
增强这些特性，因而稀土配合物的研究为特殊性能的分子设计提供了广阔的前景。
铽、镝离子的基态和激发态都为4f电子构型，4f轨道被5s和5p轨道有效的屏蔽，使
f* f跃迁表现为尖锐的线状光谱，而且具有激发寿命较长以及Stokes位移较大的特点，
使稀土光致发光配合物具有重要用途，所以稀土发光配合物一直是人们研究的热点。
铽为银灰色金属，铽在室温下有很强的顺磁性。铽的应用大多涉及高技术领域，是技
术密集、知识密集型的尖端项目，又是具有显著经济效益的项目，有着诱人的发展前景。主
要应用领域有：荧光粉用于三基色荧光粉中的绿粉的激活剂，在激发状态下均发出绿色光，
可制作磁光贮存材料、磁光玻璃。特别是铽镝铁磁致伸缩合金（TerFenol）的开发研制，更
是开辟了铽的新用途。
镝为银白色金属，在接近绝对零度是有超导性。镝在空气中相当稳定，高温下易被空气
和水氧化，生成三氧化二镝。镝主要用于制造新型照明光源镝灯;镝可作反应堆的控制材料、
荧光粉激活剂，镝化合物在炼油工业中可作催化剂。
2、前人的研究成果
稀土离子本身具有独特的电子结构与芳香酮类或羧酸类有机配体生成配合物，其发光具
有强度大、寿命长、单色性好的优点，使稀土配合物在发光材料领域有着广阔的应用前景。
目前人们发现的稀土发光配合物的配体种类有很多,主要包括各种类型的p-二酮类、芳
香羧酸类化合物;杂环化合物类;中性化合物类;大环和多稀类化合物等。如杂环化合物中主要
包括邻菲啰啉、联吡啶、8-羟喹啉和吲哚衍生物等;中性化合物类有二烷基亚砜、三苯基氧
膦、吡啶氮氧化合物等;大环类化合物研究最广泛的有大环聚酸、大环多酮、敢菁类、叶啉
类。目前以1,10-邻菲啰啉为配体合成稀土配合物的研究较少，所以，本文研究以邻菲啰啉
和呋喃甲酸为配体进行研究。
邻菲啰啉是含氮芳香杂环化合物，为刚性平面结构。以两个氮原子为配位原子，能与
Tb、Dy等多种过渡金属形成配合物，以提高其配合物的发光效率。由于形成的配合物为螯
合物，所以较为稳定。呋喃甲酸常常作为一个良好配体，呋喃甲酸是杂环酸中共轭程度较大
溶解性较好的酸。它可以作为防腐剂，重蒸剂，并用在有机合成上。以它为配体的配合物易
于合成，配合物的发光性能强。呋喃甲酸以氧原子作为配位原子。
配合物中配体及金属配合物可以通过元素分析、电导率测定、紫外光谱、红外光谱可知
稀土离子与配体的配位比、化学组成键合元素以及键合方式，这样可以定性定量的研究配合
物。
3、此项研究的理论意义、学术价值及应用前景
我国是稀土资源大国，稀土资源占世界储80%，在稀土研究方面占有得天独厚的优势。
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
研究意义及应用研究价值。他已经越来越广泛的应用于工业、农业、医药学及其他高技术产
业。而这些应用研究又促进了有机化学和生命科学的研究。因此，深入开展稀土有机配合物
发光研究，使其在国民经济中得到更广泛的应用是近阶段相关研究的主要目的之一。
起止时间和进度安排（包括外出调研）
第一阶段（2.5~2.25）：收集、查询有关在邻菲啰啉，铽和镝配合物有关方面的资料；
第二阶段（2.26~3.1）：撰写铽（镝）配合物、以及配合物表征检测等研究开题报告和
文献综述；
第三阶段（3.2 ~3.9）：整理实验所需的资料、实验仪器和药品，为实验做准备；
第四阶段（3.10~4.28）：实验1）铽（镝）-呋喃甲酸-1,10邻菲啰啉配合物的合成，并通
过一系列对比试验确定最佳合成条件；2）配合物的相关表征
以及检测；
第五阶段（4.29~5.28）：总结试验及资料撰写论文，准备答辩；
第六阶段（5.29~6.10）：论文答辩。

预期结果及成果形式
预期结果：本文主要阐述了铽（镝）-呋喃甲酸-1,10邻菲啰啉配合物的合成以及相关表征，
旨在探究出配合物的水热合成条件，包括反应时间、PH温度等。同时通过相应的表征得出
配合物的相应性质。
成果形式：论文

可行性分析（已具备的条件和待解决的问题；拟采取的研究方法、技术路线、实验方案等）
已具备的条件：
研究方法与实验方案，实验所需仪器。实验所用的仪器包括常用的玻璃仪器，傅里叶红
外光谱仪、UV-2501型紫外可见分光光度仪、熔点仪、荧光分光光度计、磁力加热搅拌器、
红外干燥仪等。
查阅了相关的一定数量的文献资料，一定程度上了解了国内与国外的研究进展。而且指导
教师近些年来一直着力于相关内容的研究。
待解决的问题
采用适当的方法使配合物结晶，以及水热合成的适宜温度、PH、和合成时间等
采取的研究方法：
文献查阅法、实验探索法、水溶液合成法

采取的技术路线：
以呋喃甲酸、邻菲啰啉为配体，与稀土金属铽（镝）生成配合物。通过挥发母液的方法，
培养单晶体，进一步研究配合物的晶体结构。目标配合物分别用EDTA滴定分析、红外、
紫外和荧光等手段进行表征。
实验方案：
配合物的合成方法
按1:3:1摩尔比称取适量的铽（镝）氯化物， 2-吡啶羧酸及2,2′-联吡啶，分别溶于
2mL的蒸馏水、5mL的95%乙醇中。然后将两种配体溶液混合，在电磁搅拌下，用1.0 mol·L
-1

的氢氧化钠调其pH值在6—8范围内。在电磁搅拌器的搅拌下，将配体混合溶液缓慢逐滴
加到稀土氯化物溶液中，立即有沉淀产生。混合完毕后，继续搅拌3小时，静置12h，沉淀
经抽滤和蒸馏水、95%乙醇洗涤后，用红外干燥，计算产率。
主要参考文献:
【1】李公春 含邻菲啰啉及对苯二甲酸的Sm_配_省略_聚合物的合成_结构和光致发光性质.
无机化学学报.2012,28：2369-2372.
【2】王爱玲 2_4_6_三吡啶基三嗪_铽_钐_省略_合成_表征及荧光性能研究.发光学
报.2013,10.
【3】韩洪星 Eu_Tb_配合物的制备_表征及荧光性能研究.广州化工.2012,6
【4】王蕾 基于邻菲啰啉衍生物配体的配位聚合物合成、结构及性质研究．[博士学位论文]
江苏大学.2013
【5】汤昌泉.新型多胺多羧基吡啶类配体及其Eu(III)和Tb(III)配合物的合成与荧光性
能:[硕士学位论文].长沙:中南大学,2010.

指导教师审查意见

指导教师（签名）：
年 月 日

教研室论证

____________教研室主任（签名）：
年 月 日
二级学院院长或系、部主任审查意见
____________二级学院（系、部）院长（主任）（签名）：
年 月 日