1H-咪唑[4,5-f][1,10]邻菲罗啉-Tb(III)配合物的合成与发光性质

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摘要：本论文用5,6-二氨基-1,10-邻菲罗啉(dap)和3,5-二溴水杨醛反应生成2-(2,4-二溴苯酚基)-1H-咪唑[4,5-f][1,10]邻菲罗啉(DIPP)，并利用它作为构筑砌块和天线发色团，和发光性能良好的Tb(acac)3(H2O)2（acac为乙酸丙酮）进行定向组装，并运用红外、紫外可见吸收光谱以及发射光谱等对它们进行表征。结果表明，Tb(III)配合物在室温下具有良好的发光性能。51223

毕业论文关键词：2-(2,4-二溴苯酚基)-1H-咪唑[4,5-f][1,10]邻菲罗啉、Tb(III)配合物、发光

Synthesis and luminescence properties of 1H-imidazo[4,5-f][1,10]phenanthroline -Tb(III) complex

Abstract: In this paper, reaction of 5,6-diamine-1,10-phenanthroline (dap) and 3,5-dibromosalicylaldehyde gave 2-(2,4-dibromophenol)-1H-imidazole[4,5-f][1,10]phenanthroline (DIPP). As a building block and sensitizer, DIPP reacted with well luminescent Tb(acac)3(H2O)2 ( acac =acetylacetone anion ) complex through directional self-assembly. The complex was characterized by infrared spectra, UV-vis absorption spectra and emission spectra, etc. The results show that Tb(III) complex has good luminescent properties at room temperature.

Keywords: 2-(2,4-dibromophenol)-1H-imidazole[4,5-f][1,10]phenanthroline; Tb(III) complex; luminescence

1. 前言

稀土离子与有机配体特别是-二酮的配合物由于其明亮的发光性能被用作荧光和磷光材料[1]，镧系稀土发光在显示照明、医学诊断、通讯等技术领域[2-4]得到广泛运用。稀土有机金属配合物的发光来源于f-f跃迁。有机金属配合物的优良发光是由来自有机配体的能量转移到中心金属离子的“天线效应”。铽离子主要提供了五个窄的发射线对应5D4→7FJ （J = 2，3，4，5和6）跃迁，分别位于655，620，582，543和492 nm处，543 nm为最强的5D4→7F5高纯度绿光[5-6]。1991年，Kido等[7]以稀土配合物为发射层制得了具有窄带稀土特征发射的电致发光器件。稀土配合物作为发光层的OLED器件具有较高的发光色纯度，因而在彩色显示方面具有特殊的意义，但以Tb(acac)3为发射层的器件亮度较弱[8]。李文连等[9]以Tb(acac)3phen(phen: 1,10-邻菲罗啉)代替Tb(acac)3作为发射层，使器件的亮度等性能都得到了很大提高。

Tb(acac)3(H2O)2（acac为乙酸丙酮阴离子，见图1）是一种有代表性的发光性能良源`自*751~文·论^文`网[www.751com.cn好的Tb(III)配合物，但是其中的配位水会降低发光效率，但本身很容易被螯合基团取代，比如邻菲啰啉、多吡啶类化合物等。利用共轭性、刚性良好的咪唑并邻菲罗啉配体取代配位水，预期可以敏化Tb(III)的发光[10]。

Tb(acac)3(H2O)2的结构示意图

本论文用5,6-二氨基-1,10-邻菲罗啉(dap)和3,5-二溴水杨醛反应生成2-(2,4-二溴苯酚基)-1H-咪唑[4,5-f][1,10]邻菲罗啉 (DIPP)配体，然后利用DIPP与Tb(acac)3(H2O)2在CH2Cl2下反应生成1H-咪唑[4,5-f][1,10]邻菲罗啉-Tb(III)配合物，并研究了配合物的敏化发光性能。

2. 实验部份

2.1 原料与试剂

二氯甲烷(CH2Cl2)、正己烷(C6H14)、乙醇(CH3CH2OH)、5,6-二氨基-1,10-邻菲罗啉(dap)、3,5-二溴水杨醛、Tb(acac)3(H2O)2（acac为乙酸丙酮阴离子)通过购买得到，可以直接使用。

2.2 仪器测试

旋转减压蒸发仪（RE-52型）、多头磁力加热搅拌器（HJ-6型）、分析天平（EL104型）、循环水式真空泵（SHZ-DⅢ型）

红外光谱(IR) 测试时使用了TENSOR 27 FT-IR光谱仪（KBr压片法），紫外-可见（UV-vis）测试时使用了TU-1901分光光度计，荧光发射光谱测试时使用了F-4600荧光光谱仪。

2.3 化合物的制备

本实验共合成了以下2种化合物：

DIPP

DIPP-Tb(III)配合物

DIPP的合成：根据文献方法合成，合成路线见图2。将5,6-二氨基-1,10-邻菲罗啉（0.428 g, 98%, 1.0 mmol）和3,5-二溴水杨醛（0.552 g, 98%, 1.0 mmol）按照1:1的比例加到100 mL的圆底烧瓶中，在乙醇溶液中回流8 小时。反应结束后，抽滤收集固体，得到0.7553 g土黄色固体，产率90%。