苯甲酸含氮杂环镝配合物的合成、表征及发光性质  

Synthesis,Characterization and Fluorescence Property of Dy^(3+) with Halobenzoic Acid and Nitrogen-heterocyclic Complexes

作　　者：魏晓燕[1] 赵永亮[1,2] 薛珍[3] 赵凤英[3] 于彦珠[1] 

机构地区：[1]内蒙古大学化学化工学院,内蒙古呼和浩特010021 [2]北京大学稀土材料化学及应用国家重点实验室,北京100871 [3]内蒙古农业大学理学院,内蒙古呼和浩特010019

出　　处：《发光学报》2009年第1期108-112,共5页Chinese Journal of Luminescence

基　　金：国家自然科学基金(2046102);内蒙古自然科学基金(200711020203)资助项目

摘　　要：合成了以稀土镝为中心离子,以苯甲酸、卤代苯甲酸及邻菲啰啉和2,2′-联吡啶为配体的五种固态配合物。对配合物进行了稀土络合滴定,C、H和N的元素分析、紫外光谱、红外光谱和荧光光谱测定,推测其组成分别为Dy(BA)3(bpy)、Dy(BA)3(phen)、Dy(ClBA)3(phen)(EtOH)、Dy(BrBA)3(phen)(EtOH)和Dy(IBA)3(phen)(EtOH)(BA=苯甲酸根,bpy=2,2′-联吡啶,phen=邻菲啰啉,ClBA=对氯苯甲酸,BrBA=对溴苯甲酸,IBA=对碘苯甲酸);苯甲酸羧基氧、邻菲啰啉和2,2′-联吡啶的氮原子与镝离子配位。配合物都具有较强的荧光,卤代苯甲酸配合物呈现规律发光,对氯苯甲酸-邻菲啰啉-镝配合物的发光效果较其它两种配合物强,对溴苯甲酸配合物又强于对碘苯甲酸配合物;苯甲酸-邻菲啰啉-镝配合物荧光强于苯甲酸-2,2′-联吡啶-镝配合物。Five complexes of dysprosium were synthesized, in which benzoic acid or halobenzoic acids were as the first ligand, and nitrogen-heteroeyclic （ phenanthroline or 2,2′-dipyridine） as the second ligand. By elemental analysis, rare earth coordination titration, the compositions of the complexes were confirmed to be Dy （ BA）3 （bpy）, Dy （ BA ）3 （ phen ）, Dy （ ClBA ）3 （ phen ） （ EtOH ）, Dy （ BrBA ） 3 （ phen ） （ EtOH ） and Dy（IBA）3 （phen） （EtOH）, （BA = benzoic acid, C1BA = p-Cl-benzoic acid, BrBA = p-Br-benzoic acid, IBA = p-I-benzoic acid, bpy = 2,2′-dipyridine, phen = 1,10-phenanthroline）, respectively. The ligands and coordination compounds were studied by means of IR spectra, UV-spectra, fluorescence excitation and emission spectra. The results showed that benzoic acid or halobenzoic acid is bonded with Dy （ Ⅲ ） through oxygen atoms in the carboxyl group, and phen or bpy ligands is bonded to Dy （ Ⅲ ） through nitrogen atoms. Fluore- scence emission spectra indicated that the fluorescence emission intensity of Dy （ClBA） 3 （phen） （EtOH） is the strongest, Dy（BrBA） 3 （phen） （EtOH） is second, and Dy （IBA） 3 （phen） （EtOH） is the weakest among the Dy （ Ⅲ ） with halobenzoic acid and phen complexes. The intensity of Dy （BA） 3 （bpy） is little stronger than Dy （BA） 3 （phen） at about 481 nm, but at about 573 nm, Dy （BA） 3 （phen） is more stronger. The ^4F9/2 energy of Dy^3＋ ion is 20 509 cm^-1, the triplet energy of phen is higher than the excitation energy of Dy^3＋ ion, thus the absorbing energy of phen can effectively transferred to Dy^3＋ ion, and producing a characteristic spectrum. The fluorescence intensity of Dy （ClBA） 3 （phen） （EtOH） is the strongest among the three halobenzoic acid complexes, it shows that the triplet state energy of p-Cl-benzoic acid matches well with the lowest excitation energy of Dy^3＋ ion.

关 键 词：镝配合物 卤代苯甲酸 邻菲啰啉 2 2′-联吡啶 

分 类 号：O625.53[理学—有机化学] TN383.1[理学—化学]