論文開題報告-王葉

1、 . . 6/6邯 鄲 學(xué) 院畢業(yè)論文開題報告書論文題目銪(釤)-吲哚-2-羧酸-2,2聯(lián)吡啶配合物的合成和表征學(xué)生 王葉學(xué)號 004指導(dǎo)教師 任寧年級2010級專業(yè)化 學(xué) 2014年3月10日說明1. 本表需在指導(dǎo)教師和有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)審查批準(zhǔn)的情況下，要求學(xué)生認(rèn)真填寫。2. 課題來源分為教師提供選題或?qū)W生自擬課題；教師的科研任務(wù)；社會有關(guān)單位委托的課題；其他來源。3. 若課題因故變動時，應(yīng)向指導(dǎo)教師提出申請，提交題目變動論證報告。題目來源教師提供選題主要研究容采用溶液合成法，擬合成銪(釤)-吲哚-2-羧酸-2,2聯(lián)吡啶兩種稀土三元配合物，通過EDTA滴定分析、紅外、紫外、熱分析手段確定配合物的結(jié)構(gòu)

2、和組成，并對配合物進(jìn)行熒光性能研究。開題依據(jù)（包括前人的工作、相關(guān)研究現(xiàn)狀、此項研究的理論意義、學(xué)術(shù)價值、應(yīng)用前景等）稀土配合物發(fā)光作為無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、生物發(fā)光研究的交叉學(xué)科，有著十分重要的理論研究意義和實(shí)際應(yīng)用價值。稀土元素具有獨(dú)特的光、電、磁性質(zhì)，而成為研制開發(fā)各種新型功能材料的“寶庫” 1-2。在稀土功能材料的發(fā)展中尤以稀土發(fā)光材料引人注目。稀土元素因其特殊的電子層結(jié)構(gòu)，而具有一般元素所無法比擬的光譜性質(zhì)，稀土發(fā)光幾乎覆蓋了整個固體發(fā)光的疇3。本文合成稀土配合物所選擇的稀土元素是具有發(fā)光性的銪和釤。稀土離子的發(fā)光性能是由稀土離子電子結(jié)構(gòu)的因所決定的。發(fā)光稀土離子本身在紫外-可見區(qū)的吸

3、收系數(shù)較小，而形成稀土配合物后，由于配體在紫外-可見區(qū)的吸收較強(qiáng)，并能有效的把激發(fā)態(tài)能通過無輻射躍遷轉(zhuǎn)移給中心離子的發(fā)射態(tài)，從而敏化稀土離子的發(fā)光，使中心離子有較強(qiáng)的特征發(fā)射。所以，對于特定的稀土離子來說可以通過選擇合適的配體來提高發(fā)光強(qiáng)度4。早在20世紀(jì)60年代，為了尋找具有較高紫外吸收系數(shù)，較強(qiáng)的配位能力和能與中心離子之間存在高效能量傳遞的有機(jī)配體，許多化學(xué)研究者進(jìn)行了大量的科學(xué)研究和實(shí)驗。目前文獻(xiàn)中已見報道的有機(jī)配體有：二酮類、氨基酸、有機(jī)堿、芳香羧酸與其衍生物、2,2聯(lián)吡啶與其衍生物、1,10-鄰菲啰啉、三苯基氧膦、二烷基亞砜、吡啶氮氧化物和多烯化合物等。性能優(yōu)良的發(fā)光配合物往往是含有

4、第二配體的三元混配配合物，混配可以提高配合物的熒光強(qiáng)度3。特別是羧酸類配體是組裝配位化合物的常用配體，羧基帶一個負(fù)電荷，并且有兩個可以與金屬離子配位的氧原子，能與金屬離子螯合，形成穩(wěn)定的成電中性的金屬配合物。羧基不僅能以多種配位方式與金屬離子結(jié)合，更可以與金屬離子組合形成多核金屬離子的次級結(jié)構(gòu)單元，進(jìn)而構(gòu)造出各種各樣的金屬配合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)5。羧酸配合物具有豐富的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在磁學(xué)、光學(xué)、催化、生物等諸多領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景，人們對羧酸配合物的研究一直保持著濃厚的興趣。本文將用芳香羧酸類配體中的吲哚-2-羧酸為第一配體，2,2聯(lián)吡啶為第二配體進(jìn)行稀土有機(jī)配合物的合成。稀土芳香羧酸是一類性能較好的發(fā)光

5、材料6-8。自20世紀(jì)70年代以來稀土敏化熒光的方法開始應(yīng)用于有機(jī)物的分析，例如，2004年，A. P. Bassett等以雙-二酮為配體研究了三重、四重螺旋的稀土Eu、Nd、Sm的雙核配合物的發(fā)光性質(zhì)，對于這類配合物的發(fā)光特性和機(jī)理進(jìn)行了深入的探討9。東北師大學(xué)的一些研究工作者們也在水熱條件下合成了一個鋅與吡啶-2,5-二羧酸的聚合物，Zn(2,5-pydc)(H2O)24n，該化合物呈三維超分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包含一維平行四邊形通道在，是由氫鍵和-堆積作用構(gòu)建起來的10。隨著稀土有機(jī)配合物的研究，其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣。尤其是近年來在醫(yī)藥、衛(wèi)生學(xué)領(lǐng)域上的應(yīng)用，也已經(jīng)成為人們研究的熱點(diǎn)。同時由于研究還不

6、夠系統(tǒng)，特別是對配體的結(jié)構(gòu)與稀土離子的電子結(jié)構(gòu)與發(fā)光性能在聯(lián)系的規(guī)律還缺少充分的了解，尋找高吸光系數(shù)的配體，合成新的合適的稀土金屬配合物，提高和改善稀土配合物的發(fā)光性能，仍是我們今后努力的方向。因此我們用吲哚-2-羧酸、2,2聯(lián)吡啶與稀土金屬銪、釤配位合成稀土三元配合物，通過EDTA滴定分析、紅外、紫外、熱分析手段確定配合物的結(jié)構(gòu)和組成，并對配合物進(jìn)行熒光性能研究。起止時間和進(jìn)度安排（包括外出調(diào)研）2014年01月2014年01月2014年03月2014年03月2014年05月預(yù)期結(jié)果與成果形式預(yù)期結(jié)果：合成具有良好熱穩(wěn)定性與熒光性能的銪(釤)-吲哚-2-羧酸-2,2聯(lián)吡啶兩種稀土三元配合物。

7、成果形式：論文可行性分析（已具備的條件和待解決的問題；擬采取的研究方法、技術(shù)路線、實(shí)驗方案等）已具備的條件：通過指導(dǎo)老師給我們提供的資料，了解了一些有關(guān)銪(釤)-吲哚-2-羧酸-2,2聯(lián)吡啶配合物的性質(zhì)、用途和前景等信息，做好了實(shí)驗的準(zhǔn)備。需要的有關(guān)儀器和藥品已經(jīng)準(zhǔn)備完畢（除了一些需要到特定實(shí)驗室進(jìn)行的儀器外）。試驗所需儀器：電子天平、磁力攪拌器、干燥器等；試驗所需藥品：吲哚-2-羧酸、2,2聯(lián)吡啶、95%乙醇、稀土(銪、釤)氧化物等。待解決的問題：配合物合成過程pH值的選擇。研究方法：水溶液合成法。技術(shù)路線：以吲哚-2-羧酸、2,2聯(lián)吡啶為配體，與稀土金屬銪、釤生成配合物。通過揮發(fā)母液的方法

8、，培養(yǎng)單晶體，進(jìn)一步研究配合物的晶體結(jié)構(gòu)。目標(biāo)配合物分別用EDTA滴定分析、紅外、紫外和熒光與熱分析等手段進(jìn)行表征。實(shí)驗方案：配合物的合成方法取適量的稀土氧化物溶于濃鹽酸中，過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶，得到稀土氯化物。按1:3:1摩爾比稱取適量的LnCl36H2O(Ln = 銪、釤),吲哚-2-羧酸與2,2聯(lián)吡啶，分別溶于蒸餾水、95%乙醇中，將兩種配體溶液混合，在電磁攪拌下，用1.0 molL-1的氫氧化鈉調(diào)其pH值到7-8。再將配體溶液逐滴加到LnCl36H2O的乙醇溶液中，立即有沉淀產(chǎn)生。混合完畢后，繼續(xù)攪拌2-3小時，靜置12h，沉淀經(jīng)抽濾，95%乙醇洗滌，干燥，測產(chǎn)率。參考文獻(xiàn)1閆冬,若干稀土

9、多羧酸配合物的合成、結(jié)構(gòu)和表征D,碩士學(xué)位論文,大學(xué)，2007.2 艷斌,結(jié)構(gòu)新穎的稀土羧酸配合物的設(shè)計、構(gòu)筑與其發(fā)光性研究D,碩士學(xué)位論文,首都師大學(xué)，2008.3 娜, 稀土有機(jī)羧酸配合物的合成與性能研究D, 碩士學(xué)位論文, 師大學(xué)， 2008.4 慶德 ,稀土有機(jī)配合物發(fā)光與光聲光譜研究方法J，稀土, 1997, 18(6) : 56-60.5 王君,基于含N、O有機(jī)配體配合物的合成與表征D,碩士學(xué)位論文，大學(xué)，2009.6文連,稀土有機(jī)配合物發(fā)光研究的新進(jìn)展J, 化學(xué)通報, 1991,20(4):35-40.7焱、肖煥明、索全伶，8- 羥基喹啉- 丙烯酸三元配合物的合成與表征J,工業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2005, 24(3): 170-174.8連錫山、馬素清，苯甲酸- 銪- 鋱配合物的熒光光譜研究D，博士論文，大學(xué),1999.9 艷紅、朱保華，稀土配合物的發(fā)光研究J，學(xué)院學(xué)報，2011,27(2):1-3.10 虹， 吡啶羧酸類配合物的合成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)研究D， 碩士學(xué)位論文,大學(xué),2007.指導(dǎo)教師審查意見