有机酸官能团对稀土配合物荧光强度的影响研究开题报告

1. 研究目的与意义

背景：随着生物医学的发展，功能材料的在生物医学的应用越来越多。

特别是稀土配合物材料基于它的光学特性，在生物医学中的应用越来越多，增大我们对于研究稀土配合物材料的需求。

稀土有机荧光配合物的发光是无机发光、有机发光与生物发光的交叉学科，有着重要的理论研究意义及应用研究价值。

2. 课题关键问题和重难点

关键问题：稀土配合物的发光涉及到有机配体吸收光能后跃迁至激发单重态，经内转换和系间窜跃并传递给稀土离子而激发稀土离子至荧光振动能级再返回到基态而完成整个发光过程。

因此，,合成发光稀土配合物要求满足下述条件有机配体具有高的吸收系数配体的磷光发射谱与稀土离子的吸收谱之间存在一定程度的交叠稀土离子的荧光发射能级要求有高的发射效率。

难点：有机酸的选择，选择能与氧化铕产生荧光效应的旋光异构有机酸，顺反异构有机酸。

3. 国内外研究现状（文献综述）

稀土离子电子跃迁形式：（1）稀土离子的 f-f 电子跃迁（2）稀土离子的 f-d 电子跃迁（3）有机配体的电子跃迁：n→π*、π→π*、n→σ*和σ→σ*跃迁。

目前己涉及的配体主要有如（1）β-二酮类化合物包括直链的、含吡酮环的和环状的，（2）芳香环类化合物如芳香羧酸类，稠环芳香衍生物、荧光染料等，（3）杂环类化合物包括邻菲咯琳、联吡啶、8羟基喹琳等及它们的衍生物，（4）含磷酞基及其它含x→o基团的化合物代表、主族的非金属元属如烷基或芳基氧化膦 、烷基亚砜、吡啶氮氧化物等，（5）大环化合物。

为了增强稀土元素的发光，提高发光效率，研究者们向稀土离子中引入高吸光系数的配体，改变金属离子的对称中心，破坏稀土离子原有的宇称，解除跃迁禁阻，另外，使配体充当天线，将吸收的能量转递给稀土离子，即天线效应(antenna effect)，当配体吸收能量后，从基态(s0)跃迁到激发单重态(s1)，然后通过系间窜跃将能量传递给激发三重态(t1)，此时，一部分能量通过辐射跃迁的方式回到基态，即发出配体的荧光，另一部分能量以非辐射跃迁的形式传递给稀土离子的激发态(5dj)，从发态回到基态(7fj)的过程，发射出稀土离子的特征荧光，即配体通过能量传递敏化稀土发光。

4. 研究方案

1、通过氧化铕和顺丁烯二酸，反丁烯二酸的反应，生产关于铕的配合物。

在控制其他的变量相同的情况下，分别在不同ph值和不同温度，不同溶剂的情况下测定其荧光强度。

2、通过氧化铕和不同浓度的顺丁烯二酸和反丁烯二酸反应，观察其生成配合物的荧光度强度。

5. 工作计划

第 1-3周：翻译一篇英文文献，不少于3000字；查找和自己研究课题相关的文献，阅读并归纳参考文献，设计及选择最佳合成路线，完成任务书，开题报告，并连同英文文献翻译一并交由指导老师审阅并上传至校网毕设系统；第3-8周：准备有机化学合成所需要的必备实验器材，旋转蒸发仪，恒温水浴锅等以及实验所要用到的药品，准备好一些必要的安全措施，通风橱等；查找药品的相关理化性质，进行多环芳烃半抗原的设计与合成实验，及时记录好每天的实验数据、现象并进行整理、总结、上传；第9-12周：合成实验完成，对相应的中间体、最终产品进行相关的结构表征（如：红外光谱、核磁共振氢谱等）以及紫外光谱、高效液相色谱、凝胶电泳、熔点等的测定；第13-14周：整理与实验相关的资料，总结各步最优条件、分析实验数据，总结实验工作成果，撰写设计（论文）；第15周：将论文交由老师审阅修改，准备论文答辩；