基于探针在近年来得到发展, 制备光学性能更为良好的发光材料成为当前化学工作者的研究热点, 该工作预制备光学性能更为优良的新型发光材料, 以满足人们日常生活及医疗等方面的需求。 该工作以四氰基乙烯(TCNE)为第一配体, 以1,10-菲啰啉(phen)为第二配体, 通过分子间的电荷转移, 合成1,10-菲啰啉-四氰基乙烯的电荷转移络合物, 并对此反应机理进行初步探索。 运用紫外光谱法、 荧光光谱法和拉曼光谱法对配合物进行表征及发光性质的研究。 比较配合物和配体的紫外吸收峰发现, 配合物的吸收均源于配体1,10-菲啰啉的吸收, 说明TCNE与Phen形成了稳定的络合物。 同时分析荧光光谱, 发现配合物的发射峰与配体四氰基乙烯相似, 可认为配合物的荧光来自于配体的π—π*电子跃迁。 从拉曼图谱中可以看出, 在1 000~1 600 cm-1处配合物的拉曼强度比TCNE配体有明显的增强。 共振拉曼散射在1 000~1 600 cm-1处振动模式被强耦合, 由于分子间的电荷转移使得这些共振拉曼峰被强烈增强。 分析结果表明, 在一定条件下, 1,10-菲啰啉能与四氰基乙烯形成稳定的络合物, 且光学性能显著增强。 上述研究, 合成并研究了1,10-菲啰啉-四氰基乙烯荷移络合物的光学性质, 为设计、 合成荧光性能良好的配合物提供了实验依据, 并为探索和开发新的核酸探针做出了贡献。

合成了三种1,10-邻菲罗啉苯并咪唑衍生物, 即2-苯基(4-溴)-咪唑[4,5-f][1,10]-邻菲罗啉(A1), 2-苯基(4-甲氧基)-咪唑[4,5-f][1,10]-邻菲罗啉(A2)和2-苯基(4-甲基)-咪唑[4,5-f][1,10]-邻菲罗啉(A3)。通过核磁和红外进行了结构表征, 并开展了光物理和化学特性测试。以m-MTDATA为给体, 1,10-邻菲罗啉衍生物为受体制备了有机紫外光探测器件。在光强为1.2mW/cm2的365nm紫外光照射下, 基于器件结构为ITO/m-MTDATA/m-MTDATA∶A3/A3/LiF/Al的优化器件在-10V时的最大光电流密度为89μA/cm2。根据材料性质和器件结构讨论了器件性能的变化。

合成了一种新型的三元铜配合物［Cu(phen)(SA)2］·H2O (phen =1,10-邻菲啰啉, SA =水杨酸), 并以鲱鱼精DNA为靶点, 通过紫外吸收光谱法、循环伏安法、差分脉冲伏安法和DNA粘度滴定实验, 探讨了配合物与DNA的键合方式。结果表明, SA的羧酸根离子与Cu2+单齿配位, phen的两个氮原子与Cu2+呈双齿配位, 形成的配合物在0.489 V/0.050 V处呈现一对明显的准可逆氧化还原峰, 并且中心Cu2+在玻碳电极上的反应主要由扩散过程控制。配合物与DNA作用时, 可观察到配合物的紫外光谱出现明显的减色效应, 但是红移现象不明显, 氧化还原峰的电流减小, 峰电位发生正移, 并且DNA的粘度随配合物的加入而增大。结论认为, 配合物以嵌插方式与DNA发生作用形成1∶1的复合物, 但插入程度较弱(结合常数为1.55×104 L·mol-1)。

首次合成丁二酸-1,10-菲啰啉稀土配合物,并运用光谱法研究配合物与DNA之间的作用机制,为新型抗癌药物的设计开发提供依据。以1,10-菲啰啉（phen）和丁二酸（SA）为配体构筑了3种稀土（La3+,Nd3+,Eu3+）配合物,采用元素分析、红外和紫外光谱及热重分析对配合物性质进行表征测试,确定其化学组成为 (RE)2(SA) (phen) ·2H2O (RE=La,Nd,Eu)。同时,通过光谱法探讨了这3种配合物分别与DNA作用的机理以及稀土离子种类对作用强度的影响。配合物与DNA作用时,可观察到较明显的吸收峰红移和较大的减色效应现象,同时,中性红（NR）荧光竞争实验发现配合物都能不同程度地猝灭NR -DNA体系的荧光。这3种配合物对DNA均具有较强的插入作用,作用强度为：La(Ⅲ)＞Nd(Ⅲ)＞Eu (Ⅲ)。计算了DNA与配合物的结合比、结合常数及一些热力学参数,得出DNA 与Eu配合物、Nd配合物、La配合物的结合比分别为4∶1,2∶1和8∶1,ΔrGm<0、ΔrSm >0,表明这3种配合物与DNA之间的反应均能够自发进行,且作用是熵驱动的。

设计合成了一系列以邻菲罗啉为第二配体的离子型环金属铱配合物, 通过核磁共振和质谱分析对其结构进行了表征, 通过紫外吸收光谱、荧光光谱和循环伏安法对其光物理性质进行了研究, 并测试了其电致化学发光性能。结果表明:配合物1［(pq)2Ir(phen)］(PF6)和2［(dpq)2Ir(phen)］(PF6)波峰在554.5 nm和566.5 nm处, 发射黄色光;3［(pqcm)2Ir(phen)］(PF6)和4［(pqca)2Ir(phen)］(PF6)波峰在621 nm和618.5 nm处, 发射红色光。几种配合物的荧光量子效率在2.5%~7.9%之间, 配合物1的量子效率最高, 为7.9%。配合物1的电致发光效率是最好的, 在相同条件下为三联吡啶钌 (［Ru(bpy)3］2+) 的 9.50倍, 表明该铱配合物在电致化学发光领域有很好的应用潜力。

以二苯甲酰甲烷（HDBM）为第一配体, 5-丙烯酰胺基-1,10-菲咯啉（Aphen）为活性第二配体, 制备了新的反应型三元铕配合物Eu(DBM)3Aphen。 通过元素分析、 红外光谱和热分析对配合物进行了组成确定, 采用紫外光谱、 荧光光谱、 荧光寿命和荧光量子产量研究了配合物的光物理性能。 结果表明, 在紫外光激发下, 配合物Eu(DBM)3Aphen能发射Eu3+的特征荧光, 其荧光发射强度、 单色性、 荧光寿命和荧光量子产率等均显著高于文献报道的丙烯酸配合物Eu(DBM)2AA的相应数值, 表明配合物Eu(DBM)3Aphen不仅可作为潜在的红色发光材料, 还可作为反应型的配合物, 为制备具有优异发光性能的稀土聚合物提供了一条新的途径。

以2,9-二正丁基-1,10-菲咯啉(dnbp)和碘化亚铜为原料, 在四氢呋喃溶液中反应合成了一种新型中性双核铜(Ⅰ)配合物［CuI(dnbp)］2。采用X射线单晶衍射、核磁共振氢谱、紫外-可见吸收光谱表征其结构, 荧光光谱测定其发光性能。结果表明: 该配合物分子由两个Cu(Ⅰ)离子通过两个碘离子桥联形成畸变的菱形Cu2I2核心和dnbp螯合配体构成, 配合物中I—Cu—I的夹角较小(106.08°), 两个Cu(Ⅰ)离子的距离很长(0.319 4 nm), 表明它们的相互作用可以忽略。上述结构的特征主要由dnbp配体大的空间位阻造成。配合物晶体属于三方晶系, 空间群为R-3, 晶胞参数a=4.404 14(11) nm, b= 4.404 14(11) nm, c=1.085 92(4) nm, γ=120°, V=18.241 1(9) nm3。配合物在二氯甲烷溶液中出现350～500 nm的吸收峰, 归属于金属离子到配体的电荷转移跃迁(MLCT)。室温下, 当激发波长为365 nm时, 其最大发射波长为653 nm, 发光寿命为3.1 μs, 光致发光量子产率为0.013。发光机制属于金属离子和卤素到配体电荷转移激发态的磷光发射。低温下, 配合物最大发射波长蓝移至645 nm, 发射峰变窄。

以二苯甲酰甲烷(HDBM)为第一配体, 邻菲罗啉(phen)和二吡啶并［3,2-a: 2′,3′-c］哇喔啉(dpq)为第二配体合成两种三元铽配合物, 并进行元素分析、 稀土络合滴定、 摩尔电导率、 红外光谱、 紫外光谱、 荧光激发和发射光谱的测定, 推测化合物的组成分别为: Tb(DBM)3phen, Tb(DBM)3dpq。 DBM通过氧原子与Tb(Ⅲ)螯合成键, phen和dpq的氮原子与Tb(Ⅲ)结合; 所得配合物的荧光发射峰与普通的铽配合物相比, 峰位相似, 强度不同, 5D4→7F6跃迁(490 nm)、 5D4→7F5跃迁(545 nm)和5D4→7F4跃迁(586 nm)很弱, 5D4→7F3跃迁(621 nm) 较强, 因而配合物不发其特征的绿光而发红色荧光。 文章从配体三重态能级、 配合物能级跃迁以及沉淀晶粒聚合状态的角度, 对铽配合物发红色荧光的原因进行了讨论。

以苯氧乙酸和邻菲啰啉为配体，不同比例铽钇为中心，在无水乙醇中合成了一系列铽掺钇配合物。元素分析和稀土络合滴定推测配合物的组成为TbxY1-x (POA)3 phen·1/2H2O (POA-=C6H5OCH2COO-, x=1.0,0.9, 0.8,0.7,0.6,0.5,0.4,0.3,0.2,0.1)。红外光谱测试表明，苯氧乙酸的羧基氧及苯氧基氧与稀土离子配位。邻菲啰啉的两个氮原子也与稀土离子配位；热分析表明：该系列配合物在274 ℃附近失去配位水，温度高于576 ℃发生氧化分解。荧光光谱测试结果表明：该系列配合物都可发出较强的特征荧光，在一定比例范围内，钇可以增强铽的发光，组成为配合物Tb0.7Y0.3(POA)3 phen·1/2H2O荧光最强；荧光寿命与荧光强度变化一致。

合成了以稀土离子Sm3+、Eu3+、Tb3+、Dy3+及Tb3+为发光中心，以苯氧乙酸(HPOA)和邻菲罗啉(phen)为配体，掺杂La3+、Gd3+、 Y3+的7种稀土配合物, 对配合物进行了C、H、N元素分析、稀土络合滴定、红外光谱、紫外光谱和发光光谱的研究。结果表明配合物的组成分别为SmL3L′·1/2H2O，EuL3L′·1/2H2O，TbL3L′· 1/2H2O，DyL3L′·1/2H2O，掺杂配合物组成分别为Tb0.5Gd0.5L3L′·1/2H2O，Tb0.5Y0.5L3L′·1/2H2O，Tb0.5La0.5L3L′·1/2H2O(L=C6H5OCH2COO-, L′=phen)。配合物中的稀土离子与苯氧乙酸中羧基的一个氧原子和苯氧基的氧原子配位，与邻菲罗啉中的两个氮原子配位成键；荧光光谱表明，铽三元配合物的发射强度要远大于其它三元配合物的发光强度，掺杂发光惰性稀土离子La3+、Gd3+、Y3+的铽配合物中，Y3+掺杂配合物的发光强度有所增强。