新型双金属杂核铕（Ⅲ）配合物的合成与发光性质研究

【作者】 张可青；

【导师】 杜晨霞；

【作者基本信息】 郑州大学 ， 无机化学， 2006， 硕士

【摘要】 本论文从设计具有优良电子传输性能和发光效率的有机稀土配合物发光材料出发，合成了两大系列新型双金属杂核稀土Eu（Ⅲ）发光配合物。用IR、元素分析、晶体结构分析等手段对配合物组成和结构进行了表征；论述了配合物的光致发光性质。并进一步研究了部分配合物的电化学性质。在以上实验的基础上选择光致发光性能较好的Eu（TTA）₂.Zn（F₃）Cl.H₂O制作了EL器件，并对该器件的电致发光（EL）性能进行了初步的探讨。 1、合成了两类具有荧光性质的双希夫碱锌配合物，分别是：Zn（S_n）（S₁=双水杨醛缩乙二胺；S₂=双水杨醛缩1，2—丙二胺；S₃=双水杨醛缩1，3—丙二胺；S₄=双水杨醛缩环己二胺）和Zn（F_n）（F₁=双香草醛缩乙二胺；F₂=双香草醛缩1，2—丙二胺；F₃=双香草醛缩1，3—丙二胺；F₄=双香草醛缩环己二胺）。用此类配体作第二配体，HTTA为第一配体，合成了8个具有荧光性质的双核配合物Eu（TTA）₃Zn（S_n）.H₂O（n=1，2，3，4）和Eu（TTA）₂Zn（F_n）.Cl.H₂O（n=1，2，3，4）。用X-射线衍射发测定了Eu（TTA）₂Zn（F₂）.Cl.H₂O、Eu（TTA）₂Zn（F₃）.Cl.H₂O和Eu（TTA）₂Zn（F₄）.Cl.H₂O三种配合物的单晶结构。结构分析表明：该系列配合物具有独特的结构，Zn（Ⅱ）和Eu（Ⅲ）通过酚羟基的氧桥联在一起形成双核金属配合物。荧光光谱表明：双希夫碱锌配体能够将能量有效地传递给了Eu（Ⅲ）离子，表现出铕离子的红色特征发射。所有配合物的发射光谱中⁵D₀→⁷F₂跃迁均占绝对优势，说明中心离子不占据对称中心，这与晶体结构测定结果一致。量子效率测定结果表明：该系列配合物的量子效率与配合物Eu（TTA）₃·2H₂O相比均有所提高，其中Eu（TTA）₃Zn（S_n）.H₂O的量子效率达到了24.2％，表明该类配体对Eu（Ⅲ）发光有较强的敏化作用。 2、研究了Eu（TTA）₃Zn（S₂）.H₂O和Eu（TTA）₂Zn（F₃）.Cl.H₂O的循环伏安行为，并结合紫外吸收光谱估算了它们的HOMO和LOMO轨道能级。两种配合物均具有较高的电子亲和势（E_A），和优良的空穴具阻挡作用。 以Eu（TTA）₃Zn（S₄）.H₂O作为发光材料制备了三种不同结构的三层电致发光器件，器件结构分别为：A：ITO／TPD（30nm）／Eu（TTA）₃Zn（S₄）.H₂O（60nm）／Zn（BTZ）₂（30nm）／（Mg:Ag／Ag）；B：ITO／TPD（30nm）／Eu（TTA）₃Zn（S₄）.H₂O:PBD（1:4）（60nm）／Zn（BTZ）₂（30nm）／（Mg:Ag／Ag）；C：ITO／TPD（30nm）／Eu（TTA）₃Zn（S₄）.H₂O:BCP（1:4）（60nm）／Zn（BTZ）₂（30nm）／（Mg:Ag／Ag）。器件EL性能测定结果表明：器件A由于发光材料的更多还原

【Abstract】 In order to obtain the excellent photo and electro-luminescent lanthanide complexes, Two series of new Eu（Ⅲ） complexes with metal complexes as the second ligand were prepared in this parper. The structure characters and PL properties of these complexes were fully described. We also investigated the Uv-vis spectra and electrochemical character of the two Zinc shiff base complexes. And their energy levers were calculated . Three three-layer EL diodes were prepared using Eu（TTA）₃Zn（S₄）.H₂O as emitting material, their EL properties were described briefly.1. Eight Zinc shiff base complexes ligands: Zn（S_n） （S₁ = N,N-disalicydene ethylene diamine; S₂ = N,N-disalicydene （1, 2） — propylene diamine; S₃ = N,N-disalicydene （1, 3） —propylene diamine; S₄ = N,N-disalicydene diaminocyclohexane） and Zn（F_n） （F₁ = N,N-divanillindene ethylene diamine; F₂ = N,N-divanillindene （1,2） —propylene diamine; F₃ = N,N-divanillindene （ 1 , 3 ） — propylene diamine; F₄ = N,N-divanillindene diaminocyclohexane）. Using these Zinc shiff base complexes as the second ligands, TTA （2-Thenoyltrifluoroacetone） as the first ligands eight new heteronuclear Eu（Ⅲ） complexes were synthesized. The crystal analysis results of Eu（TTA）₂Zn（F₂）.Cl.H₂O, Eu（TTA）₂Zn（F₃）.Cl.H₂O and Eu（TTA）₂Zn（F₄）.Cl.H₂O indicated that the Zn（Ⅱ） and the Eu（Ⅲ） are bridged by the two oxygen atoms of the phenolic group. The domination of the ⁵D₀→⁷F₂ in those complexes is a typical feature that no inversion center is occupied by Eu³⁺ ion which is in good agreement with the structure analysis result. Although the Zinc shiff base complexes can emit blue fluorescence, the emission spectra of the heteronuclear Eu（Ⅲ） complexes only show the characteristic emission of the Eu（Ⅲ） ion, without any trace of Zinc shiff base complexes emission, which illustrates that the efficient energy transfer from Zinc shiff base complexes moiety to Eu（Ⅲ） ion. The quantum yield of all the heteronuclear Eu（Ⅲ） complexes enhanced compared with Eu（TTA）₃·2H₂O, which indicates that the Zinc shiff base complexes have strong antenna effect to the red emission of Eu³⁺ ion.2. We investigated the electrochemical character of Eu（TTA）₃Zn（S₂）.H₂O and Eu（TTA）₂Zn（F₃）.Cl.H₂O. And their energy levers were calculated .更多还原