铕(铽)-2-吡啶甲酸-1,10-邻菲啰啉配合物的合成和表征

• 作 者: 任宁;董春华;郑新芳;李朋喜;
• 机 构: 邯郸学院化学化工与材料学院,邯郸,056005
• 出 处: 第十七届全国化学热力学和热分析学术会议
• 发表日期: 2014年期

　　稀土芳香羧酸配合物是一类具有特殊性能的新型发光材料,因其良好的荧光单色性和发光性而引起世界各国科学家的关注和青睐.同时,由于稀土芳香羧酸配合物在物理化学性质方面表现出自己的特殊性,使得其在催化活性、光学特性、磁学性质等方面都具有非常广阔的应用前景[1].稀土芳香羧酸配合物已经成为当代高科技产业和新型材料化学领域研究内容的重点之一.本文主要叙述了铕(铽)-2-吡啶甲酸-1,10-邻菲啰啉配合物的合成和表征.实验过程采用水溶液合成法,使配体与稀土金属铕、铽氯化物反应,合成稀土金属配合物.元素分析结果表明两种配合物的组成为[Ln(2-PA)3phen]2(Ln = Eu、Tb； 2-PA = 2-吡啶甲酸,phen= 1,10-邻菲啰啉).用KBr 压片,在400-4000cm-1 测定了自由配体及配合物的红外光谱,光谱结果表明：2-吡啶甲酸配体中的COOH 特征吸收峰,形成配合物后完全消失,出现了COO-的反对称伸缩振动νas(OCO)和对称伸缩振动νs(OCO)吸收峰.且原来属于1,10-邻菲啰啉的ν(C=N)和δ(C-H),形成配合物后都向低波数附近移动,可以说明2-吡啶甲酸中的氧原子和1,10-邻菲啰啉中的氮原子均与稀土金属离子进行了配位[2].在200nm-400nm 扫描范围内,测定了自由配体和配合物的紫外吸收光谱.2-吡啶甲酸的最大吸收峰在266.5nm,形成配合物后,红移到277.5 nm、276.0nm,说明配体中的氧原子与稀土离子配位,形成了更大的共轭体系.与1,10- 邻菲啰啉的最大吸收峰(265nm)相比, 说明形成配合物后电子云向稀土金属Ln(III)(Ln=Eu、Tb)移动,使1,10-邻菲啰啉环上的共轭性减小,所以波长发生红移,初步说明1,10-邻菲啰啉中的两个氮原子参与了成键.以DMSO 为溶剂,将2-吡啶甲酸、1,10-邻菲啰啉和稀土金属Ln(III)(Ln=Eu、Tb)配合物分别配成1×10-4 mol·L-1 的溶液,进行荧光光谱扫描.表明配体激发态和稀土离子激发态的能级匹配,可以实现能量有效传输,使配合物发出稀土离子的特征荧光[3].在升温速率10K·min-1,静态空气气氛下,测定了配合物[Ln(2-PA)3phen]2(Ln= Eu、Tb)的TG-DTG 曲线,两个配合物的热分解过程分为三步,分别失去phen 和2-PA 配体,最终残留物为稀土的氧化物.两个配合物的热分解温度都在330℃以上,说明该类配合物的热稳定性能较好.