含輔助配體的二苯甲酰甲烷Er(III)配合物的合成及結構

董艷萍 關遨坤 馮耀坤 田喜強

（1綏化學院食品與制藥工程學院 黑龍江綏化 152061;2蘭西縣第一中學 黑龍江蘭西 151500）

稀土元素獨特的電子層結構，尤其是4f電子的特殊性，在過去的二十幾年中，使得稀土-有機配合物在醫學、光學，磁學及催化等領域有著非常廣泛的應用前景[1-7]。β-二酮或1,3-二酮是一種研究領域非常廣泛的有機配體[8,9]，當β-二酮做為主配體時，可以與稀土元素形成穩定的六元螯合環狀結構，易得到穩定的稀土配合物，豐富了稀土配合物的種類。另外，β-二酮與部分稀土形成的配合物具有很高的發光效率[10,11]，尤其是當在輔助配體參與配位時，其發光效率會顯著提高[12]。因此，做為β-二酮典型代表的二苯甲酰甲烷在輔助配體參與配位時，與稀土形成的配合物在分子材料等領域研究中，尤其是光致發光的研究必定具有廣闊的應用前景。二苯甲酰甲烷為主配體，2,2-聯吡啶為輔助配體與六水合三氯化鉺反應合成了一種β-二酮鉺配合物，通過光譜分析等手段確定了該配合物的結構。

一、實驗部分

（一）儀器和藥品。Avater-360型FT-IR紅外光譜儀；UV-260型紫外-可見分光光度計；MKC-R1B型綜合熱分析儀；QL-S3000C元素分析儀；TWCL-B型磁力攪拌器；DZF-6051型真空干燥箱。

試劑：二苯甲酰甲烷(DBM)、2,2-聯吡啶(bpy)、六水合三氯化鉺(ErCl3·6H2O)、氫氧化鈉等，所用試劑均為分析純。

（二）二苯甲酰甲烷-2,2′-聯吡啶Er(III)配合物的合成。在圓底燒瓶中，將二苯甲酰甲烷0.67g、2,2′-聯吡啶0.15g溶于15.0ml甲醇中，向體系中加入NaOH0.12g，攪拌反應40min，再向體系滴加5.0ml0.38gErCl3·6H2O的甲醇溶液，攪拌狀態滴加結束后，溶液中逐漸析出固體，過濾后得到淡粉色固體，收率為86.0%，反應式如下：

反應式1二苯甲酰甲烷-2,2-聯吡啶Er(III)配合物的合成。

二、結果與討論

（一）配體及配合物紫外光譜分析。圖2為主配體DBM和配合物在甲醇溶液中的紫外吸收光譜，光譜中的兩個較強的吸收峰為配體和配合物中苯環和羰基的π-π*的躍遷。形成配合物后，羰基的吸收峰發生了明顯的紅移現象，由336 nm紅移至354nm，紫外光譜的測定證明了主配體DBM、輔助配體2,2-聯吡啶與Er(III)配位形了成配合物。

圖1 配體及配合物的紫外光譜

（二）配體及其配合物的紅外光譜分析。主配體DBM和配合物的紅外光譜如圖2所示，DBM在1534cm-1處出現了二酮羰基的伸縮振動吸收峰，而配合物則在1515cm-1出現羰基伸縮振動吸收峰，配合物與配體相比，羰基的特征吸收峰發生了明顯的改變，主配體DBM，輔助配體2,2-聯吡啶與Er(III)發生了配位，從而進一步證明了配合物的生成。

圖2 配體及配合物的紅外光譜

（三）配合物的熱失重分析。從配合物的熱失重圖可以清晰的看出，隨著溫度的升高，無失重平臺出現，證明配合物中不含溶劑水分子，如圖3所示。

圖3 配合物的熱失重分析

（四）配合物的元素分析。通過元素分析儀測試配合物中的碳、氫、氮元素，對比三種元素的實測值與理論值，碳、氫、氮三種元素與推測分子式的理論值基本一致。

表1 配合物的元素分析

三、結論

（一）通過系列的光譜分析、熱分析和元素分析，判斷配合物的分子式為：C55H41ErN2O6，推測結構為。

（二）研究發現，在輔助配體參與配位的情況下，配合物的結構會發生明顯的改變，由無輔助配體的構型轉為有輔助配體參與配位的八配位構型，豐富了該類配合物的結構，為其后期光學方面的研究奠定了基礎。