新型单取代β-二酮类吡啶衍生物及其稀土配合物的合成、表征与荧光性能

题名:新型单取代β-二酮类吡啶衍生物及其稀土配合物的合成、表征与荧光性能
研究
作者:李军
学位授予单位:中南大学
关键词:吡啶-2，6-二甲酸;;单取代β-二酮;;稀土配合物;;荧光性质
摘要:
 发光稀土有机配合物具有狭窄的荧光光谱峰,较长的荧光寿命和较大的
Stokes位移等特征,可用作催化剂、荧光magnetic lifter探针及液晶显示材料等,因而近年来受到
特别关注。
 稀土离子(Tb~(3+)、Eu~(3+)等)-B-二酮配合物通过有机配体
的强紫外吸收和配体向稀土离子的有效能量传递,使其发出稀土离子的强特征荧
光,具有较好的紫外激发荧光性能。因此,设计并合成新型的吡啶-2,6-二甲酸衍
生物,尤其β二酮类化合物及其衍生物,对于寻找和开发新型稀土离子发光敏化剂
具有重要意义,同时设计配体的分子结构也是寻找新型稀土离子发光敏化剂的关
键。
 β-二酮化合物存在着两种形式:酮式和烯醇式。这一类化合物最显著的
性质是酮式和烯醇式的转化,这种现象称magnetic lifter为酮式-烯醇式互变异构现象。一般来说
,芳香类单β-二酮烯醇式比酮式结构更加稳定,酮式-烯醇式互变异构平衡受溶剂
的极性、取代基、pH、光照等条件的影响,酮式-烯醇式之间的异构化转变赋予其
许多独特的光谱性质和化学性质,因而作为一种重要的有机合成中间体和金属螯
合试剂受到人们的重视。
 本文以吡啶-2,6-二甲酸为起始物,经酯化、Claisen
缩合等反应应,设计并合成了2种新型的未见文献报道的吡啶类单-β-二酮配体—
6-苯甲酰乙酰基-2-吡啶甲酸甲酯(MBAP)、6-苯甲酰乙酰基-2-吡啶甲酸(BAPA),
并优化了Claisen缩合反应的工艺条件。此外,为了寻找和开发新型有机荧光敏化
剂,根据有机荧光敏化剂的特点和分子设计的原理,设计并成功地合成了另一系列
新型的吡啶2,6-二甲酸衍生物:6-联苯甲酰乙酰基-2-吡啶甲酸甲酯(MBP)、6-联
苯甲酰乙酰基-2-吡啶甲酸(BAA)。合成的配体及它们的中间体通过红外IR、EA、
~1HNMR等现代物理法得以确定。
 在此基础上,制备了它们与稀土离子(Tb~
(3+)、Eu~(3+)等)的配合物,通过IR与EA确定配合物的结构。探讨了它们的荧光
性质,结果表明:以上配体均能不同程度地敏化稀土Eu(Ⅲ)和Tb(Ⅲ)离子发光;具
有大的π共轭体系的配体的荧光敏化性能要优于共轭体系小的配体;配合物中的
有机配体BAPA和BAA能够有效地的把吸收的能量传递给Tb~(3+)中心离子,强烈敏
化Tb~(3+)发光,且发射谱magnetic lifter线很窄,主发射峰为Tb~(3+)的~5D_4-~7F_5发射。这对
寻找新型稀土配合物发光材料和制备有机电致发光器件具有一定的价值。
学位年度:2009