摘  要：本论文工作的内容是先进行所需材料的制备，再合成两种吡唑杂环多齿配体。其中配体L1的原料是吡唑-3, 5-二羧酸乙酯和吡啶-2, 6-二苄溴，配体L2的原料是吡唑-3-羧酸甲酯和吡啶-2, 6-二苄溴，分别合成两种配体与Tb3+、Eu3+的稀土配合物。最后通过测定配体L1和L2的IR图谱和紫外吸收曲线图，进行配体结构结构判断。并进行了两种稀土配合物荧光发射谱和荧光激发谱的测定，分析比较荧光性能的差异。

关键词：吡唑杂环；合成；稀土配合物；荧光性质

The Synthesis and Properties of Lanthanide(III) Complexes Based on Pyrazole Heterocyclic Multi-Toothy Ligands

Abstract: The mainly work of this paper is design and synthesis of two kinds of pyrazole heterocyclic ligands. The ligand L1 was synthesized based on pyrazole-3, 5- dicarboxylic acid ethyl ester and pyridine-2, 6-benzyl bromide. The ligand L2 was synthesized based on pyrazole-3-carboxylic acid methyl ester and pyridine-2, 6-benzyl bromide. The two ligands chelating with Tb3 + and Eu3 + to form rare earth complexes. Finally, the structure of the ligands was characterized and analyzed by infrared spectrometer, ultraviolet spectrophotometer. The fluorescence properties of the complexes were measured, with the fluorescence spectrum analysis we discuss their properties.

Key Words: Pyrazole heterocyclic; Synthesis; Preparation; Rare earth complexes; Fluorescence properties

目    录

摘  要 1

引  言 1

1 实验部分 3

1.1 仪器与试剂 3

1.2 实验方法 4

2 结果与讨论 9

2.1 红外光谱表征 9

2.2 紫外光谱表征 11

2.3 荧光性质表征 12

3 结  论 18

参考文献 19

致  谢 21

吡唑杂环多齿配体合成及荧光性能研究

引  言

吡唑的分子式是C3H4N2，白色针状或棱形晶体，不可吞食，具有毒性，和吡啶拥有一样强烈的臭味和苦味[1,2]。吡唑杂环中的N采用sp2杂化，N内含的孤对电子伴随着很不错的配位能力，可形成多齿配体且性质稳定能够与不同金属络合物形成各种结构物质[3]。正是因为氮原子所特有的性质，所以吡唑在作为配体时表现出非常灵活的适配性。随着科学技术的进步，因为吡唑类化合物普遍具有高效能、低毒性且吡唑环可以被多种基团在任意方位上取代从而形成多种不同性质的吡唑化合物等优点在医学、农业范畴内都起着显著重大的影响[4-6]。所以对于吡唑方面的研究得到越来越多科研人员的重视。[7]我们需要探讨更多的经济适用的吡唑类化合物，已知的可从文献中查到的吡唑杂环的合成方法主要有3种：（1）由肼和酮为原料制备[8]。优点是快速高效，缺点是在区域选择性能上较弱；（2）由重氮类化合物为原料制备。优点同样是高效快速，缺点是容易产生副产物；（3）由腈亚胺为原料制备[9]。优点是高选择性的制备吡唑母环，不易产生副产物，缺点是因为缺乏区域选择性会产生同分异构体。我们可以发现每种方法都各有优点和缺点，所以需要我们在实验中寻找最合适最经济的实验路线。本实验是采用乙酰丙酮和80 %水合肼作为起始材料在冰水浴和无水乙醇的条件下脱水缩合形成吡唑-3, 5-二甲基，再利用高锰酸钾的强氧化性和浓盐酸的强酸性先进行氧化后进一步酸化得到吡唑-3, 5-二羧酸，然后用氯化亚砜和乙醇酯化反应得到吡唑-3, 5-二羧酸二乙酯（合成配体的原材料）。再用吡唑-3, 5-二羧酸二乙酯和吡啶-2, 6-二苄溴，氢氧化钠作为碱水解，盐酸为酸化剂最终生成配体L1。配体L2是用吡啶-2, 6-二苄溴和吡唑-3-羧酸甲酯在酸的氛围下加入碳酸钠和乙腈合成大环--吡啶-2, 6-二（吡唑-3-羧酸甲酯），在以氢氧化钠为碱起水解作用，盐酸做酸化剂的环境下与母环合成，吡啶环为辅助合成多齿杂环配体，经过一系列的脱水缩合和取代酸化最终得到吡唑杂环多齿配体L1和L2。