脱氢枞胺-联吡啶复合配体构建荧光配合物的研究开题报告

1. 研究目的与意义

随着石油等一次性资源的不断枯竭以及人类对于环境保护意识的普遍提高，对于可持续发展追求的不断深入，人类己经将目光聚焦与以天然可再生的生物质资源为原料，对天然资源的主要成分进行化学修饰，生产更加安全且高效的产品。脱氢松香胺是可再生资源松香异构体的重要成分。综合松香胺基的改造，已成为越来越多人的共识，是改造研究的发展趋势所在，今后一段时期内利用脱氢松香胺合成具有良好荧光性能的金属有机配合物也将会逐渐走上该领域的舞台，且我国松香资源丰富，因此采用脱氢松香胺制备金属有机配合物在未来一定大有作为。4-4联吡啶是一种性能优良的线状刚性有机桥联配体，它的空间位阻小，两端的氮原子具有良好的配位特性可以与稀土离子配位成桥，构成的配合物荧光性能优秀故我们也采用4-4联吡啶进行实验操作。

2. 课题关键问题和重难点

在本论文采用的铕离子配合物制备方法是一步沉淀法，首先制备出铕离子配合物，并对其进行紫外红外荧光分析，主要通过四部分进行探究，第一部分，原料及最终产物通过红外光谱分析观测特征吸收峰，进行对比目的是观测是否有铕离子是否成功配位。第二部分是原料与最终产物通过紫外光谱分析观测其吸收带及主要峰的吸光度，通过朗伯比尔定律计算摩尔吸光系数对原料及产品进行比对，从而进一步确定产品测定时的灵敏度是否有较大提升。第三部分，先确定产品的最佳激发波长及发射波长，然后通过不断改变无水乙醇所占比例从而改变最终产品浓度，再对其进行荧光分析，进而比对产品浓度对荧光性能的影响。第四部分，是通过不断改变产品溶液中极性溶剂水所占比例，进行紫外光谱检测及荧光分析，探究极性溶剂水是否会影响产品的荧光性能及实验操作过程。

3. 国内外研究现状（文献综述）

金属有机配合物就是金属离子和有机配体、辅助配体等在配位键的作用下而形成的一系列配合物。这些配合物不但具有迷人的结构还具有很多特别的性质和功能，如在荧光、磁性、催化、气体的吸附与存储、离子交换、新型半导体材料等领域都有很好的应用前景。金属聚合物的性能主要取决于金属中心的种类及其在聚合物中的分布，如何设计和合成结构可控的金属聚合物对推进功能高分子材料的进展和应用具有非常重要的理论和现实意义。

根据软硬酸碱理论来看，镧系金属离子为硬酸，对硬碱有比较强的亲合性，会倾向于与氧、 氮、磷等被称为硬碱的原子进行配位，因此吡啶多羧酸类、磷酸类配体是优选的配体。与许多过渡金属离子相比，镧系金属离子的半径大、配位数高，且易于形成配位模式多样、结构较为复杂、多维的或者大分子簇等结构的配合物。稀土离子的配位数较为多变， 一般来说分布在3到12之间，其中最为常见的为8配位和9配位的配位模式。人们提出了各种各样的裁剪方法，镧系离子络合物，包括排除在配位中含有羟基的配体结构，还有选择具有的配体分子在宽光谱范围内吸收率高，如咪唑，吡啶，噻唑，菲罗啉和它们的衍生物，最后控制几何结构打破中心体系测量坐标结构等。除了当氧原子取代氮和硫时参与镧系元素配位结构的原子离子，镧系离子配合物的荧光特性将会大大增强，正如皮尔逊所描述的那样软酸碱理论。这些规律为开发高效镧系离子配合物奠定了基础。

因为稀土离子的 f-f 跃迁是禁阻的，但是在有些稀土金属配合物中与稀土离子配位的水分子的高频 o-h 振动能够淬灭其发光。因此在溶液中，稀土离子 sm³ 、eu³ 、tb³ 、dy³ 等在高能量激发下本身虽然会发射荧光，但是非常微弱。然而，当它们与一些有机配位体（如 β-二酮类、芳香羧酸衍生物类）形成配合物时，其荧光强度就会明显地增强所以直接激发稀土离子，会产生极弱的荧光，镧系金属有机配合物是通过分子内能量传递来增强稀土离子的荧光，即“天线效应”,有机配体吸收能量从基态so跃迁到单重激发态s#8321;, 由于单重激发态的寿命很短，经过系间窜越到亚稳的三重态激发态ti, 稀土离子从三重激发态获得能量，从激发态回到基态发射荧光。从以上过程中我们可以看出，有机配体敏化稀土离子发光应具备两个条件为配体的吸光系数较大及稀土离子激发态能级与配体三重态的能级相匹配。

4. 研究方案

首先通过一步沉淀法制备铕离子配合物再通过以下四部分进一步完成实验目的。

1，红外光谱检测前先使用乙醇对装置进行清洗，并采用洁净的卫生纸擦洗干净，随后取样品1-1.5mg与kbr200-300mg（样品与kbr的比约为1: 200）于玛瑙研钵中研磨成混合均匀如面粉状的粉末，用小药匙转入制片模具中于油压机10mp压力下保持5分钟，撤去压力后取处制成的供试片，目视检测，片子应呈透明状，然后放入红外光谱检测机器中，点击采集样品，绘制图像后再将样品取出，进而采集背景光谱，得出数据在进行校正得出正确的红外光谱图，原料4-4联吡啶，脱氢松香胺也是进行同样操作进行绘制红外光谱曲线，原料4-4联吡啶，脱氢松香胺，与产品的红外光谱曲线进行对比，通过书籍及网上资料对各个峰所代表的红外吸收峰及振动峰进行了解，从而观察相较于原料，荧光配合物产品的红外光谱峰的变化，确定是否构成所需的荧光配合物，确保接下来实验能够良好进行。

5. 工作计划

第一阶段:查阅大量文献资料,确定论文题目

第二阶段:根据论文题目进行调研,按照指导教师所下任务书的具体要求,积极做好论文前期准备工作

第三阶段:完成选题报告。通过选题报告,对论文的框架和内容有一一个大体的构思,并在指导老师的帮助下,整理相关资料、补学空白知识点,做好撰写论文的前期准备工作;