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苯基萘甲酰基甲基亚砜稀土高氯酸配合物的合成、表征及光致发光

任铁  
【摘要】:本文首次合成并表征了四种苯基萘甲酰基甲基亚砜(C10H7COCH2SOC6H5)与Sm3+、E3+、Tb3+、Dy3+稀土高氯酸盐的固态配合物,以及苯基萘甲酰基甲基亚砜为第一配体,分别以邻菲啰啉、苯甲酸、水杨酸、联吡啶、磺基水杨酸、对氯苯甲酸、苯氧乙酸为第二配体(L')与高氯酸稀土合成了两个系列共十四种固态配合物。经元素分析、稀土络合滴定、摩尔电导率及热重-差示扫描量热分析,表明配合物的组成为:二元稀土配合物的组成为:REL5.(C104)3·2H2O(RE= Sm, Eu,Tb, Dy; L=C10H7COCH2SOC6H5);三元稀土配合物的组成为:REL4·L'(C104)3.2H2O(RE=Sm,Eu;L'=Dipy,phen;L=C10H7COCH2SOC6H5);REL4·L'(C104)2·2H20(RE=Sm,Eu;L'=C6H5C00-;C6H40HCOO-;ClC6H4COO-; HS03C6H3(OH)COO-;L=C10H7COCH2SOC6H5);REL3·L'(C104)2·2H20(RE=Sm, Eu,L'=C6H50C00-;L=C10H7COCH2SOC6H5).红外光谱、核磁共振氢谱表明,亚砜配体通过亚砜基氧原子和羰基氧原子与稀土离子配位,而邻菲啰啉和联吡啶通过各自的两个氮原子与稀土离子配位,苯甲酸通过羧基以单齿形式与稀十离子配位,水杨酸、磺基水杨酸、对氯苯甲酸和苯氧乙酸则以双齿螯合配位形式与稀土离子配位。配合物在丙酮溶液中测定的摩尔电导率表明,稀土二元配合物和亚砜邻菲啰啉类以及亚砜联吡啶类稀土三元配合物为1:3型,三个ClO4-无机抗衡阴离子全部在外界未参与配位;而亚砜苯甲酸类、亚砜水杨酸类、亚砜对氯苯甲酸类、亚砜磺基水杨酸类以及亚砜苯氧乙酸类稀土三元配合物为1:2型,两个ClO4-无机抗衡阴离子也全部在外界未参与配位。配合物的荧光光谱表明,钐、铕二元及各稀土三元配合物均产生了特征荧光发射光谱。各类稀土三元配合物的荧光强度与二元配合物相比,有的增强,但有的却是减弱的,其中,当第二配体为邻菲啰啉、联吡啶、对氯苯甲酸和苯氧乙酸时,钐、铕各稀土三元配合物的荧光强度均较之二元配合物增强;而铕的各类稀土三元配合物荧光强度较之相应二元配合物出去苯甲酸之外都是增强的,其中第二配体为苯氧乙酸时,三元配合物的荧光强度比二元配合物增强了9.48倍。这主要是因为在各类稀土三元配合物当中,第二配体邻菲啰啉、苯甲酸、水杨酸、联吡啶、磺基水杨酸、对氯苯甲酸、苯氧乙酸三重态能级的范围以及能级的高低不同,使得亚砜配体以及第二配体在紫外区吸收能量之后,能量传递的效率以及能量传递的难易程度明显不同造成的。配合物的荧光衰减曲线表明,钐、铕各稀土三元配合物均具有较强的荧光寿命。


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