功能性多核咔唑羧酸配合物的合成及光电性质研究

【摘要】： 咔唑及其诸多的衍生物可作为富电子给体和空穴传输材料，能够在光敏处理后体现出良好的光电导特性；羧酸具有丰富的配位模式，其配合物具有多样的空间构型。本论文在文献调研的基础上，综述了羧酸根的多样配位方式和羧酸配合物的研究概况。在此基础上设计、合成了一系列咔唑羧酸的光电功能多核配合物。 主要研究内容如下： 1、通过大量的文献调研，对羧酸配合物的结构和性质、咔唑类化合物及多核配合物的发展现状进行了的综述。 2、合成了三种咔唑类羧酸配体咔唑乙酸(L~0)、咔唑苯甲酸(L~1)和3-[4-(9-咔唑)]苯基丙烯酸(L~2)，通过和金属盐组装，得到了九种咔唑羧酸配合物。 3、用傅立叶变换红外光谱、质谱、元素分析等现代分析手段对合成的配体和配合物进行了表征，通过X射线衍射确证了三种新型多核咔唑羧酸配合物的晶体结构，分别是双核的[Cu_2(dppm_)2]L~0(NO_3)(CH_3OH)、[Ag_2(dppm)_2](L~0)_2(CH_2Cl_2)_2和三核的Fe_3O(L~0)_6(C_2H_5O)_3·2(H_2O)。在配合物[Cu_2(dppm)_2]L~0(NO_3)(CH_3OH)中，两个中心铜离子分别采取四配位和五配位的模式，一个咔唑羧酸以双齿螯合的形式同时和两个铜离子配位；在配合物[Ag_2(dppm)_2](L~0)_2(CH_2Cl_2)_2中，两个银离子都是采取四配位模式，两个咔唑羧酸都是以单齿的配位形式分别和银离子配位；而在三核铁配合物中三个铁离子都是六配位模式，六个咔唑羧酸都以双齿螯合的形式同时和两个铁离子配位，此外三个铁离子还通过一个氧桥相互连结。三种晶体，三种不同的配位模式，通过对晶体结构的分析，发现在每种多核配合物中都存在着明显的金属一金属键。这表明了配合物中将可能存在较好的电子交流。 4、研究了配体和配合物的性质。主要包括：电子吸收光谱、单光子液体荧光、光致发光、热重分析和电化学等。通过紫外吸收光谱发现配体和配合物的吸收峰几乎一致，没有明显变化。但在液体荧光光谱和固体荧光光谱中都发现配合物的最佳发射峰有明显红移，最大的红移可达80nm；而且配合物都有较高的量子产率。热重分析表明配体和配合物都有较高分解温度，显示出较好的热稳定性。电化学分析配体和金属离子之间存在良好的电子转移。以上的研究表明我们的配合物都具有良好的光学性质和电化学性质，还具有较好的热稳定性，是有潜在应用价值的光电功能材料。