稀土羧酸配合物的合成，結構和性質研究.pdf

1、稀土元素具有外層電子結構相同，而內(nèi)層4f電子能級相近的電子層構型，含稀土的化合物表現(xiàn)出許多獨特的化學性質和物理性質，因而在光、電、磁等領域得到廣泛的應用，被譽為新材料的寶庫。在稀土功能材料的發(fā)展中，尤其以稀土發(fā)光材料格外引人注目。在我國，由于有著獨特豐富的稀土資源，以及稀土配合物的獨特的發(fā)光性能，它越來越廣泛地應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥學及其他高技術產(chǎn)業(yè)。稀土有機配合物發(fā)光是無機發(fā)光與有機發(fā)光、生物發(fā)光研究的交叉，對它的研究有著重要的理論研

2、究意義及應用研究價值。 另外，此類配合物具有多種形式的配位多面體構型，結構變化甚多，對此類配合物空間結構及配位構型的研究不僅能為我們提供更多的結構信息，也有助于研究這類配合物的結構與發(fā)光性能的關系，為設計合成新型發(fā)光材料提供理論依據(jù)。 1．分別以2-碘苯甲酸(2-HIBA)、2-溴苯甲酸(2-HBrBA)、2-氯苯甲酸(2-HClBA)、4-氟苯甲酸(4-HFBA)為第一配體，以鄰菲噦啉(phen)、2,2’-聯(lián)吡啶(2

3、，2’-bipy)為第二配體與三價稀土化合物反應，用水熱法和溶液法進行合成，共得到十種稀土配合物。用X-射線單晶衍射實驗測定了配合物的晶體結構。通過元素分析、紅外、差熱、紫外、熒光進行了相關譜學表征。一般認為羧酸基有四種配位方式：單齒、螯合雙齒、橋聯(lián)雙齒和螯合橋聯(lián)三齒。但在配合物[Eu(2-IBA)<,3>·H<,2>O]<,2>中，Eu<'3+>離子通過橋聯(lián)四齒配位方式與羧酸基連接形成一維無限鏈狀結構。這種情況是非常少見的。有意思的是

4、，在配合物{[Pr(2-IBA)<,3>·2,2’-bipy]<,2>·[Pr(2-IBA)<,3>·2，2’-bipy]<,2>·C<,2>H<,5>OH·2H<,2>O)中，羧酸基以相同的配位方式連接到pr<'3+>離子上，pr<'3+>離子的配位數(shù)均為9，pr<'3+>離子的配位環(huán)境相似。但在兩個分子中相應的鍵長和鍵角是不同的。而在配合物{[Tb(2-IBA)<,3>·2，2’-bipy]<'2>·[Tb(2-IBA)<,3>·2

5、,2’-bipy]2-C2HsOH}中，由于羧酸基的配位方式不同，Tb<'3+>離子的配位數(shù)分別為8配位和9配位，因而兩分子的結構不同，導致在同一配合物的結構單元中存在兩個晶體學不等同的雙核分子。 2．以氧聯(lián)乙二酸為配體與三價稀土化合物反應，用水熱法進行合成，得到兩種稀土配合物，對其進行了晶體結構測定和相關譜學表征。在配合物Tb(C<,4>H<,4>O<,5>)<,1.5>·3H<,2>O和La(C<,4>H<,4>O<,5>)

6、<,1.5>·3H<,2>O中，均存在兩種類型的金屬離子配位環(huán)境。醚氧原子同時參與配位到金屬離子上，通過多種配位方式連接形成網(wǎng)絡結構。另外，已配位水分子和未配位水分子之間形成氫鍵，增強了配合物的穩(wěn)定性。 3.在進行水熱反應時，可能由于反應溫度過高，原反應物分解，分解得到的物質再參與反應，意外得到了兩種配合物。配合物Eu<,2>(PA)<,6>(phen)<,2>(PA=苯乙酸)是一個有著反演中心的二聚體。苯乙酸配體以三種方式配位：雙齒螯