壳聚糖与五种过渡金属离子形成配合物的研究[1]

壳聚糖与五种过渡金属离子形成配合物的研究[1]
壳聚糖与五种过渡金属离子形成配合物的研究[1]

稀土发光配合物

稀土发光配合物的研究进展 稀土元素是指周期表中IIIB族元素,包括原子序数57的镧至71的镥十五个镧系元素以及原子序数21的钪与39的钇共十七个元素。稀土具有独特的物理和化学性能,特别是具有特异的光、电、磁和催化性能,己在能源、信息、环保、农业和国防等各方面获得了重要的应用,因此,在国际上稀土被称为21世纪的新材料[1]。深入开展稀土化学研究对稀土资源的开发和利用有着重要意义[2]。各国纷纷投入大量的人力、物力和经费进行研究与开发,预期在近年内将不断出现新的稀土功能材料,并取得突破。我国具有世界上最丰富的稀土资源,并具有中国特有的以钇族稀土为主的离子吸附型矿[3]。目前,我国己成为国际上生产和出口稀土的大国,量大而价廉,具备了比其他国家更优越的物质条件来从事稀土的研究和开发应用。稀土元素的特异性能来自于它们具有的特异电子构型[4-6]。从镧到镥随着原子序数从57到71的增大,在内层的4f轨道中逐一填充电子。这些4f轨道被外层完全充满的5s5p电子所屏蔽,故受外界的电场、磁场和配位场等影响较小。稀土离子的定域化和4f电子的不完全填充都将反映在稀土化合物的性质中。 稀土发光材料具有许多优点:吸收能量的能力强,转换效率高;可发射从紫外光到红外光的光谱,特别是在可见光区有很强的发射能力;荧光寿命从纳秒到毫秒,跨越6个数量级;它们的物理化学性能稳定,能承受大功率的电子束、高能射线和强紫外光子的作用等。今天,稀土发光材料已广泛应用于显示现像、新光源、X射线增感屏、核物理核辐射长的探测和记录、医学放射学图像的各种摄像技术中,并向其他高科技领域扩展。 另外稀土有机配合物发光是无机发光与有机发光、生物发光研究的交叉科学,有着重要的理论意义和应用研究价值[1]。这类配合物越来越被广泛地应用于工业、农业、医药学及其他高技术产业,而这些应用研究又促进了有机化学及生命科学研究。我国稀土资源丰富、分布广泛。为了使其在国民经济中得到更广泛的应用,深入开展稀土有机配合物发光的研究就显得很重要了。 稀土有机配合物是众多金属有机配合物的重要的一大类,配合物(又叫络合物)是指由配位键结合的化合物。稀土有机配合物发光体中的金属称之为中心金属离子很类似于无机发光体中的激活剂离子。有机部分称之为配体,与发光有关的稀土有机配合物有以下划分方法[1]: (1)从有机配体种类上划分,可有二元及多元配合物; (2)从中心稀土离子数目上划分,可有单核、双核及多核配合物;

氨基酸水杨醛席夫碱铜配合物的合成及其表征

氨基酸水杨醛席夫碱铜配合物的合成及其表征 周雨515020910133 一、实验目的 1、了解氨基酸类、席夫碱类化合物及其重要作用 2、掌握制备氨基酸水杨醛席夫碱铜配合物的制备方法,熟悉基本实验操作 3、掌握表征该铜配合物的各种现代仪器分析手段的基本原理以及操作流程 二、实验原理 氨基酸是羧酸链上碳原子的氢被氨基取代之后的化合物,含有氨基和羧基两种官能团,可以根据氨基在碳链上取代的位置分为α-,β-,γ-氨基酸。其中组成蛋白质的大都是α-氨基酸,有20种,除甘氨酸外均是L-α-氨基酸(具有手性)。常用的非手性氨基酸有甘氨酸、β-丙氨酸,这些氨基酸价格低廉因而广泛应用在生化、医药等领域。 水杨醛是邻羟基苯甲醛,广泛应用于有机合成中,是一种常见的工业原料。 席夫碱主要是指含有亚胺或者甲亚胺官能团的化合物,通常由胺和活性羰基化合物发生缩合反应来制备。 席夫碱中的氧原子和氮原子可以与过渡金属形成六元环稳定配合物,其中席夫碱的钴、镍配合物已经作为催化剂在工业上得到应用。同时由于其良好的配位性质,席夫碱可以用于鉴定离子和定量分析离子的含量。 本实验通过使用水杨醛与甘氨酸、β-丙氨酸发生缩合反应生成席夫碱类化合物,席夫碱中含有的氮原子和氧原子和加入的金属铜盐形成稳定的六元环配合物。 合成的金属有机配合物可以通过多种手段进行表征,其中常用的包括通过红外光谱方法、紫外光谱方法鉴定该配合物中含有的官能团,通过XRD表征合成配合物形成的晶体结构,通过核磁分析确定化合物相关信息等。 三、实验仪器和试剂 仪器:核磁共振仪,红外光谱仪,X射线衍射仪,250mL圆底烧瓶,搅拌子,搅拌器,干燥器,胶头滴管,量筒,锥形瓶,pH试纸等。 试剂:氢氧化钾,β-丙氨酸,醋酸铜,蒸馏水,无水乙醇,无水乙醚,溴化钾,氘代氯仿,水杨醛。试剂 均为化学纯级别。 四、实验流程 1、制备流程 配体制备流程: 将3.4g(60mmol)氢氧化钾和5.35g(60mmol)β-氨基酸溶于10mL水,加入250mL烧瓶,将7.3g水杨醛溶于40mL无水乙醇,待两者固体完全溶解后,将水杨醛缓慢滴入体系,溶液变成黄色。在85℃情况下加热回流两小时,点板监测水杨醛反应完后,用100mL无水乙醇稀释旋蒸除去溶剂,得到的黄色固体用甲醇重结晶,过滤得到固体并用二氯甲烷等洗涤固体,干燥。

新型氨基酸锌金属配合物的形成

新型氨基酸锌金属配合物的制备 姓名: 学号: 年级: 班级: 学院: 导师:

目录 摘要?错误!未定义书签。 1.前言?错误!未定义书签。 2。实验目的?错误!未定义书签。 3。实验原理.................................................................................................................... 错误!未定义书签。4.实验设备?错误!未定义书签。 5.实验材料及试剂?错误!未定义书签。 5.1试剂的配制?错误!未定义书签。 5。2材料的处理?错误!未定义书签。 5.2。1反应时间的选择 ................................................................................. 错误!未定义书签。 5.2.2反应温度的选择?错误!未定义书签。 5。2。3配合物配比的选择 ............................................................................. 错误!未定义书签。6。实验操作步骤.............................................................................................................. 错误!未定义书签。7.结果及计算?错误!未定义书签。 8.讨论................................................................................................................................ 错误!未定义书签。 8。1 L一甘氨酸及甘氨酸锌为例的红外与拉曼光谱分析?错误!未定义书签。 参考文献.................................................................................................................... 错误!未定义书签。

稀土有机配合物的制备和性能研究实验报告

稀土有机配合物的制备及性能测定 一、实验目的 1.了解稀土元素的基本知识。 2.理解光致发光的基本原理。 3.熟练掌握稀土盐和稀土有机配合物的制备方法。 4.熟悉荧光光谱仪、差热-热重分析仪和红外光谱的结构、原理和应用。 二、实验原理 1.基本知识简介 由于稀土元素具有优异的物理和化学性能,特别是具有优异的光电磁和催化性能,已经在国民经济和现代科学技术的各个领域得到了重要的应用,所以稀土元素被誉为新材料的宝库。我国是稀土资源大国,仅目前发现的包头稀土储量就占世界稀土含量的90%以上,对稀土资源进行深度加工制成高附加值的新型功能材料具有重要的意义。尤其是徐光宪院士稀土分离技术的工业化使得稀土的价格大大下降,这更为稀土的发展创造了优越条件。 ☆稀土元素的发光 稀土元素在元素周期表中主要包括从57-71号的15种元素(La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu),也包括21号Sc和39号Y元素。对于前面15种元素来说,都含有4f轨道,具有镧系收缩现象。稀土离子因为存在着4f轨道,所以能级结构非常复杂,有些能级之间的跃迁就会产生发光现象。单独的稀土离子一般来说很难发出较强的光,通常都是稀土离子与有机配体首先形成稀土配合物。然后在光照或者通电流的情况下,能量通过配体吸收,然后传递给稀土离子,稀土离子能级从激发态跃迁回基态的时候会产生发光现象。 因为稀土离子各自都有不同的能级结构,所以并不是所有的稀土离子与有机配体配位形成配合物以后都能得到较好的光致发光。只有能级匹配的稀土配合物才能够发射出较强的可见光。能级匹配包含两方面的内容:(1)有机配体的三线态与稀土离子最低激发态能级的匹配程度;(2)稀土离子最低激发态与基态之间的能量差对应的光波波长是否在可见光范围。 ☆基态和激发态 基态是指分子的稳定态,即能量最低状态,当一个分子中的所有电子的排布完全遵从构造原理(能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则)时,分子处于基态(ground state)。如果一个分子受到光的辐射使其能量达到一个更高的值时,这个分子被激发,分子中的电子排布不完全遵从构造原理,这时的分子处于激发态(excited state)。激发态是分子的一种不稳定状态,其能量相对较高。一个态的性质可以用光谱项2S+1L J来表示。2S+1称为多重性或者多重态,表示态的自旋状态,L和J分别为角动量量子数和总量子数。绝大多数有机化合物为闭壳层分子,总自旋S=0,2S+1=1,也就是说绝大多数有机分子的基态是单重态(singlet state)。氧分子的基态是三重态,是一个例外。单重态一般用S来表示,基态单重态一般用S0表示。分子受到激发后,其中一个电子从低能量轨道被激发到高能量轨道上,这个过程称为“跃迁”。电子跃迁到高能量轨道后,激发态的自旋状态有可能出现不同于基态的情况。如果此时的有机分子被激发时电子自旋没有改变,则激发态分子的总自旋仍为零,分子仍然为单重态,这时称之为激发单重态。依据能量的高低,分别用S1,S2,S3 等来表示。如果有机分子被激发时跃迁的电子自旋发生了翻转,则分子中电子的总自旋S=1,这是分子的多重性为2S+1=3,此时的分子为激发三重态(triplet state)。依据能 量的高低,分别用T1,T2,T3等来表示。

有机稀土配合物

有机稀土配合物的合成及其荧光特征 彭亮1,黄琪2,董建洋2,何沐恩2 ,朱雷2,曾继森2,黄健涵2 (中南大学化学化工学院应用化学系,湖南,长沙,410083) 摘 要:本文论述了Eu 2O 3与苯甲酸钠按1:3的比例制备了苯甲酸铕的实验,及以 1:3:1的Eu 3+、苯甲酸和邻菲咯啉(phen )进行了苯甲酸-邻菲咯啉-铕三元配合物的制备,对其荧光性能进行了分别测试。 Abstract: in this paper, through Eu2O3 prepared the benzoic acid and sodium benzoate 1:3 according to the proportion of europium,and with 1:3:1 Eu3 +, benzoic acid and its adjacent Philippine luo Lin (phen) benzoic acid - adjacent Philippine luo Lin - europium preparation of ternary complexes. 关键词:苯甲酸铕 苯甲酸和邻菲咯啉(phen ) 荧光性能测试 1. 前言 稀土元素是指周期表中ⅢB 族,21号元素钪(Sc)、39号元素钇(Y)和57~71的镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu),共17个元素。由于稀土离子具有独特的结构和性质,使其与适当的有机配体配合后发出的荧光兼有稀土离子发光强度高,颜色纯和激发能量低,荧光效率高等优点。近年来,稀土元素作为光学高新材料的价值和应用日益受到广泛的关注[1]。 稀土元素的显著特点是大多数稀土离子含有能级相近且未充满的4f 电子,并且4f 电子处于原子结构的内层,受到5s25p6电子对外场的屏蔽,因此其配位场效应较小,其中,除La3+,Lu3+之外的镧系离子的4f 电子可在7个4f 轨道之间任意分布,从而产生各种光谱项和能级,而由于稀土元素位于内层的4f 电子可以在不同能级之间进行跳跃,从而产生了大量的吸收和荧光光谱信息[2] 。 本文通过Eu 2O 3与苯甲酸钠制备了苯甲酸铕,以Eu 3+、苯甲酸和邻菲咯啉 (phen )进行了苯甲酸-邻菲咯啉-铕三元配合物的制备。通过它们的荧光性能测试发现苯甲酸-邻菲咯啉-铕三元配合物的发光性能要优于苯甲酸铕。

解析α-氨基酸各官能团对其Co( Ⅱ) 配合物可逆氧合性能的影响

解析α-氨基酸各官能团对其Co( Ⅱ) 配合物可逆氧合性能的影响 本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意! 天然氧载体( 如血红蛋白和肌红蛋白) 对生物体内分子O2的传递和贮存等生命活动起着重要的作用,研究其作用方式和机理对探索生物体奥秘具有重要意义.但是天然氧载体结构复杂,影响氧合作用的因素众多,因此常选择结构相对简单的过渡金属配合物作为模型化合物来模拟研究生物的氧合作用.在众多人工氧载体模型化合物中,常用的金属离子为Co ( Ⅱ) ,Fe ( Ⅱ) ,Cu ( Ⅰ) 和Mn ( Ⅲ)等,Co( Ⅱ) 由于具有良好的稳定性而被广泛研究. 氨基酸-Co( Ⅱ) 配合物在近似生理环境( 室温、水溶液) 中表现出良好的氧合可逆性,因此研究氨基酸-Co( Ⅱ) 配合物的氧合机理有利于揭示生物氧载体的可逆载氧理.Hearon 等首先发现了His-Co( Ⅱ) 配合物在水溶液中具有很好的可逆氧合性能. Martell 等发现His-Co( Ⅱ) 和其它氨基酸-Co( Ⅱ) 配合物室温下在水溶液中具有不同的可逆氧合性能,是研究氧载体很好的模型化合物.为了研究Co( Ⅱ) 配合物可逆吸收分子O2的机理,我们分别

选择了不同的双官能团配体: α-氨基酸类( —NH2和—COO- ) 、α-氨基醇类( —NH2和—O- ) 、多胺类( —NH2) 和含羟基的羧酸类( —O-和—COO- ) 配体,对比研究了其Co( Ⅱ) 配合物在水溶液中的氧合性能,发现只有氨基酸类配体的Co( Ⅱ) 配合物具有可逆吸氧性能. 通过测试20 多种氨基酸的氧合性能,发现α-氨基酸Co( Ⅱ) 配合物都具有可逆氧合能力,而β-氨基酸Co( Ⅱ) 配合物没有氧合能力.因此,确定α-氨基酸结构单元为其Co( Ⅱ) 配合物具有氧合能力的关键单元. 为了考察α-氨基酸官能团邻位再联结一个官能团后对可逆吸氧性能的影响,分别研究了2,3-二氨基丙氨酸( DAPA) 和β-( 2-吡啶基) -α-丙氨酸( PyA) 的氧合性能,结果发现引入的氨基和吡啶基使α-丙氨酸( Ala) 氧合性能有明显的提高. 对His、组氨醇和组胺的Co( Ⅱ) 配合物的对比研究表明,—COO-的共轭作用对Co( Ⅱ) 配合物的可逆吸氧性能有着重要的作用.α-氨基酸中包含 3 种官能团( —NH2,—O-和—COO- ) ,为了弄清α-氨基酸结构单元中各官能团本身及其之间的协同作用对氧合作用的贡献,本文选择氧合性能良好的组氨酸( His) 为研究对象,分别利用Fmoc 保护基掩蔽—NH2、甲酯基( —OMe) 取代

翻译——三价镧系元素的配位化学特性

中国稀土学报 vo1.22(第22卷),2004年12月6号743,P(743页) 三价镧系元素的配位化学特性 薛东峰,左森,亨利合著 (1、国家重点实验室精细化工化学工程学院,大连理工大学,大林,116012,中国;2.、弗罗茨瓦夫大学化学学院,UL.F.居里14,50-383弗罗茨瓦夫,波兰;3、低温与结构研究所,波兰科学院,2 p.0.box 937,50-950弗罗茨瓦夫,波兰) 摘要:定量研究不同的三价稀土金属有机配合物的键价模型中稀土氧键的一些基本特征。发现了电负性,键价参数,键长和稀土配位数之间的一些重要关系,这表明每个三价的镧系元素的阳离子全部参数计算,可能与配合物的配位数有相关性。在这项工作中首先计算了32 项新的键价参数数据。得到了 + 3 Ln的配位数和Ln-O键价参数的近似的线性关系。Ln-O键 的长度随稀土配位数目增加而增加。带负电的值的差异数随稀土配位数的增加而减小。 关键字:镧系元素;配位化学;配位数;稀土族; 中图分类号:641.4 文献标识码:A 文章编号:1002-0721(2004)06-0743-03 稀土化合物可以作为具有大离子半径协调中心,不断随元素的原子序数的增加而减少(命名为镧系收缩现象)。在形成各种配合物更高的配位数如7,8,9,10,11,和12时占主导地位。在这些化合物中最常见的配体中含有一个氧原子。丰富的配位化学性提供了智能复合物设计中的潜在应用,也创造了用X射线晶体学方法来解决的晶体结构有关的一些问题。一个主要的因素,可以很好的验证中心离子配位层(或协调中心)的晶体学结构,是元素的价态。其中有一些可用的出版物中Ln-X(即,Ln和他的结合原子,其中X = F,Cl,Br,I,0,S,Se,Te,N,P,如,H)键价参数详细揭示的对应的原子结构化学是正确的,但是,他们只计算了无机晶体结构,而不是我们现在的金属有机配合物。在这一工作的主要目标是 在一些新获得的键价参数的基础上,进一步开展各种稀土金属有机配合物中的+3 Ln一些微观行为的综合研究。当前的工作可能会允许合理预测一个新的稀土金属有机配合物和有效地检查这些配位化学配合物的晶体溶液的合理性。

谷氨酸锌配合物合成及晶体结构

南阳理工学院 毕业论文题目:谷氨酸锌配合物的合成与晶体结构 学生姓名:占超群 学号:16105034 专业:化学工程与工艺 系别:生物与化学工程学院 指导教师:闫卫红 起止日期:2010年2月20日2010年5月10日

谷氨酸锌金属配合物的合成与晶体结构 【摘要】以谷氨酸为配体,与盐锌反应,合成了三维配位聚合物{[Zn(Glu)(H2O)]·H2O}n(Glu=谷氨酸根),并对它进行了红外。单晶衍射结果表明:配合物属正交晶系,空间群为P212121,晶胞参数为:a=7.151(2)、b=10.376(3)、c=11.162(3),配合物的金属离子为六配位,处于变形八面体的配位环境中,谷氨酸末端的羧基与金属离子配位采取两种模式,一种是羧基双齿螯合配位方式;另一种是一个羧基氧原子与氨基氮原子与金属离子螯合。 【关键词】聚合物,谷氨酸,晶体结构

SYNTHESIS AND CRYSTAL STRUCTURE OF {[Zn(Glu)(H2O)]·H2O}n Abstract: One 3D coordination polymer {[Zn(Glu)(H2O)]·H2O}n was synthesized from the reaction of glutamic acid with Zin c salt .It was characterized by IR, The result shows that c omplex crystallized in the orthorhombic space groupP212121 with a=7.151(2),b=10.376(3),c=11.162(3).The metal ions comp lexe are six-coordinated in a distorted octahedronal geomet ry.In complex,two carboxylate groupsof the glutamic ligand present different coordination modes.One chelates to one me tal ionusing its two carboxylato O atoms.The other one brid ges two metal ions with the amino group coordinating to on e the metal ion.This kind of connection leads to the constr uction of a 3D network. Key words: polymer glutamic acid Crystal structure

文献综述过渡金属络合物

配位化学文献综述 希夫碱及其过渡金属配合物性能 研究进展 姓名:XXX(2013XXXXXXXX) 培养单位:XXXXXXXXX 上课时间:周一(四) 地点:XXXXX

希夫碱及其过渡金属配合物性能研究进展 XXX (1.中国科学院大学化学与化学工程学院北京100049)摘要:随着配位化学的不断深入发展,我国在过渡金属配合物方面取得的长足发展,希夫碱过渡金属配合物作为配合物中的重要组成部分,其在众多领域的应用更是成为研究热点之一。本文从这类配合物的稳定性及其生物活性、催化活性、分析化学、材料领域的应用现状以及合成方法等多方面对席夫碱配合物做了详细的阐述。 关键词:席夫碱过渡金属配合物,生物活性,催化性能,分析化学,材料,合成 中图分类编号:文献标识码:A 文章编号:1005-281X(201x)-0000-00 Research progress of Schiff bases and their transition metal complexes XXXXX (1.Institute of Chemistry and Chemical Engineering, Beijing100049, China ) Abstract The transition metal complexes achieved rapid development with the deepening of coordination chemistry development in our country. As an important component, the extensive application of Schiff base complexes in many fields to become one of the hot. This article explains in detail the Schiff base complexes in the stability and biological activity, catalytic activity, analytical chemistry, functional materials multifaceted application status, as well as synthesis ways of the complexes. Keywords Schiff base transition metal complexes, Biological activity, Catalytic properties, Analytical chemistry, Materials, Synthesis methods 自从瑞士化学家Werner 创建配位化学学说以来,配位化学一直处于化学学科研究的前沿,特别在近几十年,由于生命科学、药物学、工业催化及生物无机化学等学科的迅速发展,配位化学也得到很大的推动。它密切关联了有机、分析、物理、高分子化学、材料、生命科学和医药等,并形成了多种交叉学科,包括金属有机化学、界面配位化学、配位光化学、配位高分子化学等加深研究功能性配

2酮类稀土有机配合物

一.稀土 稀土元素 稀土配合物研究进展稀土元素包括镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)这15种镧系元素以及与镧系元素密切相关的钪(Sc)和钇(Y),共17种元素。根据稀土元素物理化学性质的相似性和差异性,除钪之外划分为三组:La-Nd为轻稀土,Sm-Ho 为中稀土,Er-Lu加上Y为 重稀土。稀土离子发光具有线性、不重叠的和可辨认的发射谱带,更特殊的是它们比有机荧光团和半导体荧光纳米晶体(NCS)的谱带宽度更窄。这是由于发射激发态和基态具有相同的fn电子结构,并且f轨道被外层的s和p层电子所屏蔽。同样的原因,稀土离子的发射波长不受环境影响,不像有机荧光团,它们会随溶液性质[3]或pH 值而改变发射波长。镧系稀土离子在可见和紫外光谱范围内具有很小的吸收系数,故无机稀土发光材料的发光强度低。有些有机配体吸光系数比较高,与稀土离子配位后,配体分子(天线) 在靠近稀土离子的位置使其敏化,通过天线效应提高了稀土离子的发光强度,这种有机 稀土发光材料成为人们研究的重点。羧酸是合成稀土配合物的一类常用配体。羧基可以多种方式与稀土离子络合,同时具有芳香环的羧酸类配体,它们在结构上具有刚性和稳定性,已被广泛用于稀土离子配位聚合物的研究稀土配合物的配位特性。

二.2酮类稀土配合物 A.发光机理:三价的稀土离子内部4f到4f是禁阻跃迁,则七吸收和发射光谱强度非常弱。为了克服这个缺点,用有机配体的优异吸收系数和高效率配体到RE离子的能量转移,作为“天线门”非常必要。 B.天线门:天线(Antenna)效应 镧系金属离子在紫外和可见光区域的吸光系数比较小,为克服稀土发光材料的这个弱点,提高稀土配合物的发光效率,可选用具有共轭结构(π-π跃迁的激发能量低,易与稀土金属离子配位)、且配体的三重态能级与稀土金属离子的振动能级相匹配、在紫外及可见光区具有较大吸光系数的有机化合物作为稀土配合物的配体。这样形成的稀土配合物,配体容易吸收紫外线或可见光辐射发生π-π*电子跃迁,由基态So跃迁到单重激发态S1,再经过系间窜跃跃迁到配体三线态能级T1,然后向稀土金属离子振动能级转移能量,稀土离子受激后由激发态回到基态的过程中,发出三价稀土金属离子的特征荧光。在这个能量传递过程中,配体的作用类似于一个传递能量的天线,因此又称配体为天线(Antenna),这个过程称之为天线效应。天线效应实际上是一个涉及配体光吸收以及稀土离子光发射的光转化

有机金属化合物及二乙基锌

有机金属化合物及二乙基锌 有机金属化学是有机化学和无机化学交叉的一门分支化学, 凡是含有金属-c键的有机化合物都是有机金属化合物。 有机金属化合物的例子很多,像吉尔曼试剂,四羰基镍及二茂铁都是含有过渡金属的有机化合物。除了传统的金属元素外,镧系金属,锕系金属,半金属,类金属也可以和c键结合,形成有机化合物,例如三乙基硼。 自然界存在许多有机配合物,例如在血红蛋白和肌红蛋白中的铁原子就和卟啉环中的氮配位键结;而叶绿素中的二氢卟吩环中央有镁原子。上述的化合物是生物学研究的对象,但都不是有机金属配合物。甲钴胺(一种维生素B12)中含有钴和甲基的键结,是生物学中少见的有机金属配合物。 有机金属化合物中,金属和碳结合成的键的性质一般会界于离子键和共价键之间。 2005年伊夫·肖万、罗伯特·格拉布及理查德·施罗克因使用金属触媒的烯烃复分解反应而获得诺贝尔化学奖。由此可见有机金属化合物的重要性。 下面将就其中的一种-----二乙基锌做重点介绍。 二乙基锌(C2H5)2Zn, 或者简写为DEZn, 是一种有机化合物,由锌键链接两个乙基获得。这种无色的液体是一种有机化学中市售的常用试剂,它通常为正己烷,正庚烷或甲苯溶液。Zn原子的一个4s轨道和一个4p轨道杂化形成两个sp杂化轨道,Zn-C键占据了这两个杂化的sp轨道,结果得到一个线型结构(因此,在非极性溶剂中对称烷基锌化合物的偶极矩为0——ZnMe2在环己烷溶液中的偶极矩就为0)。其易溶于己烷、甲苯等非极性溶剂。 其本质上是不稳定的,一般都要低温放置,并且稀释为己烷或者甲苯的溶液,以利于其稳定保存,使用时一般需在惰性气体的保护下。另外,还可以向其中加入一些具有大的共轭体系的稳定剂来稳定它——向烷基锌中加入质量分数为3-5%的苊类化合物,发现ZnEt2的分解速率大约降低至原来的1/5;加入蒽也能起到同样的效果。 二乙基锌及其同类的烷基锌化合物的合成有多种方法: 1.直接和金属锌反应 直接由碘代物和溴代物同活化的锌粉反应是最早用来合成烷基锌的方法之一,其反应机理如Scheme 3所示,即首先由锌粉同卤代烃作用得到烷基锌的卤代物,然后这种卤代物在高温下解离,生成烷基锌化合物。 该合成方法的关键在于锌粉的活化,同时RI和RBr的比例也值得注意,由于碘化物的价格比较昂贵,所以两者的比例一般可以小于1:1(部分实验结果表明,使用RBr也能得到烷基锌)。该反应的优势在于反应快速便捷,不需使用溶剂,避免了溶剂配位造成的分离困难,同时烷基锌的高温分解问题,和该方法需要减压蒸馏出最后的产物,如果产物沸点较高,就会对真空设备有苛刻的要求,势必导致难以分离,不适用于合成长链及含有功能性基团的有机锌化合物,以及残余的碘化溴化物的影响都是该方法的缺陷。 2.碘-锌交换反应 3.硼-锌交换反应 4.汞-锌交换反应 5.格氏试剂和有机锂试剂同卤代锌的反应 6.烷基铝反应 烷基铝同ZnX2之间的反应也可以得到有机锌化合物(Scheme 10),该方法很少有文献采用,而且烷基铝过于活泼,操作起来颇有不便。 二乙基锌应用于气相色谱法分析,在对醛的不等性加成方面有重要作用。且二乙基锌的价格为每吨1000元左右,具体价格看其纯度。

NSFC20773128-镧系-过渡金属有机化合物d-f能量传递及近红外发光

(一)立项依据与研究内容: 1.项目的立项依据(研究意义、国内外研究现状及分析,附主要参考文献目录。) 镧系发光,尤其是镧系金属近红外发光在磁共振成像,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Laporte禁阻的f-f跃迁导致低效率吸收,通常需要激发与镧系金属直接配位的有机配体的吸收并借助于来自配体的能量传递或天线效应来激活(敏化)镧系发光。鉴于有机配体的电子吸收基本上在紫外区,所以需要高能量的紫外激发光来激活镧系发光。由于紫外线对细胞会产生损害,且细胞在紫外可见区有较强吸收,这样影响了镧系荧光在生物活体检验中的灵敏性。为了解决这些问题,近年来科学家们提出了利用d区金属有机发色团作为激活剂(敏化剂)并借助于d→f 能量传递来获得镧系近红外发光。鉴于可以利用的过渡金属发色团种类繁多,所以过渡金属-镧系d-f双金属配合物对获得镧系近红外发光是一条非常有发展前景的途径。此外,d-f异双金属体系还具有诸多优点,如d区金属有机发色团在可见区有强的电荷跃迁吸收,且具有较高的三重态量子效率和长寿命的三重激发态;可以同时检测过渡金属有机发色团的荧光淬灭和镧系发射激活,并借此能够获得有关d→f能量传递速率和效率的有关信息。 为了组装过渡金属-镧系异核化合物,实现从过渡金属有机发色团到镧系发光团的d→f能量传递,关键是要设计合适的包含双功能团的有机桥联配体,使较“软”的配位原子如P、S、C、N等与d区过渡金属配位,而较“硬”的配位原子如O、N等与f区镧系金属配位。目前,已使用过的组装d-f双金属配合物的桥联配体主要包括氰根、草酸根、四嗪、功能化氮杂环和功能化卟啉等。 镧系-过渡金属配合物近红外发光是一个新近兴起的研究课题。2000年,荷兰科学家J. M. van Veggel课题组首先报道了一系列Ru II-Ln III双金属化合物,借助于低能量的可见光激发发色团[Ru(bpy)3]2+ (bpy = 2,2’-联吡啶)MLCT跃迁可导致Nd III和Yb III近红外发光,由此提出了利用d→f能量传递激活(敏化)镧系近红外发光这个新思路。随后英国Sheffield大学M.D. Ward和Manchester大学的S. Faulkner课题组分别利用包含双官能团的四嗪、氰根和功能化氮杂环等为桥联配体设计合成了一系列Pt II-Ln III, Re I-Ln III, Ru II-Ln III等d-f双金属配合物,用

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