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由于镧系化合物呈现线状发射光谱，使之在磁共振成像、生物化验、医学诊断、发光二极管、光通讯、光导纤维、光放大器和激光等方面有着非常广泛的应用。由于稀土离子亚层电子对4f轨道屏蔽作用导致LnⅢ宇称禁阻的4f-4f摩尔吸收系数很低，通常采用间接激发(即被称为“敏化或天线效应”)来获得高量子产率的稀土发光。近年来，利用d区金属有机发色团作为激活剂(敏化剂)并借助于d→f能量传递来获得稀土近红外发光。
本论文利用炔基功能化联吡啶桥联配体定向设计合成过渡金属镧系双金属化合物，即通过炔基连接过渡金属砌块，使联吡啶基与镧系发光团配位。然后采用低能量的可见光激发过渡金属发色团的电荷跃迁以激活(敏化)镧系近红外发光，并且研究d→f能量传递过程的速率与效率。目标化合物采用重结晶或硅胶柱色谱方法进行分离和提纯。运用元素分析、单晶X-射线衍射、电喷雾质谱、核磁共振氢谱、紫外.可见吸收光谱和红外光谱等手段对这些化合物进行了表征。
1.以5-炔基-2，2-联吡啶为桥联配体的PtLn异双核配合物
采用5-炔基-2，2-联吡啶为配体，合成了(C^N^N)Pt(C≡Cbpy)“天线”发射中心。利用该前驱物分别与Ln(hfaC)3进行组装，制备出了3个PtLn(Ln=Nd， Eu，Yb)异核双金属化合物。当用390-500 nm光激发三重态的铂炔发色团时，化合物都呈现出相应稀土离子的特征发射。同时伴随着[d(Pt)→x*(bpyC≡C)]MLCT发射强度明显减弱，表明从敏化剂(C^N^N)Pt(C-Cbpy)到镧系发光团之间发生了有效的d→f能量传递。由于Pt-Nd的能量匹配比Pt-Yb要好，导致能量传递速率前者比后者更快。
(C^N^N)Pt(C≡Cbpy)(1)
(C^N^N)Pt(C≡Cbpy)Nd(hfaC)3(2)
(CANAN)Pt(C≡Cbpy)Eu(hfaC)3(3)
(CANAN)Pt(C≡Cbpy)Yb(htaC)3(4)
2.以2-甲基-8-羟基喹啉为桥联配体的镧系配合物
利用2-甲基-8-羟基喹啉与稀土离子桥联配位，有机配体的三重态能量通过“天线效应”传递给稀土离子，从而得到敏化的相应稀土离子近红外发射。通过引入氟离子使之与O-H形成氢键，从而达到减弱O-H键振动，有效地阻止了稀土离子的发射能量通过O-H振动弛豫以非辐射跃迁形式耗散的过程，进而提高了稀土近红外发光荧光量子产率。其中Eu(Ⅲ)化合物具有“双重发射”性能，当敏化剂的残余发射和某些稀土离子的特征发射形成互补色时，该类化合物在固态和溶液中呈现出明亮的白光发射。
{Eu(hfac)3}2(μ-HMq)2 (5)
{Yb(hfac)3}2(μ-HMq)2 (6)
{Eu(hfac)2(OC6H4CN)(H2O)}2(μ-HMq)2 (7)
Er5(hfac)9(μ-HMq)2(μ-OAc)(CF3COO)(μ3-OH)2 (8)
CrEr2(hfac)4(Mq)(μ-HMq)(μ-OAc)2(μ-OH)(μ3-OH) (9)