含辅助配体的二苯甲酰甲烷Er(III)配合物的合成及结构

董艳萍 关遨坤 冯耀坤 田喜强

（1绥化学院食品与制药工程学院 黑龙江绥化 152061;2兰西县第一中学 黑龙江兰西 151500）

稀土元素独特的电子层结构，尤其是4f电子的特殊性，在过去的二十几年中，使得稀土-有机配合物在医学、光学，磁学及催化等领域有着非常广泛的应用前景[1-7]。β-二酮或1,3-二酮是一种研究领域非常广泛的有机配体[8,9]，当β-二酮做为主配体时，可以与稀土元素形成稳定的六元螯合环状结构，易得到稳定的稀土配合物，丰富了稀土配合物的种类。另外，β-二酮与部分稀土形成的配合物具有很高的发光效率[10,11]，尤其是当在辅助配体参与配位时，其发光效率会显著提高[12]。因此，做为β-二酮典型代表的二苯甲酰甲烷在辅助配体参与配位时，与稀土形成的配合物在分子材料等领域研究中，尤其是光致发光的研究必定具有广阔的应用前景。二苯甲酰甲烷为主配体，2,2-联吡啶为辅助配体与六水合三氯化铒反应合成了一种β-二酮铒配合物，通过光谱分析等手段确定了该配合物的结构。

一、实验部分

（一）仪器和药品。Avater-360型FT-IR红外光谱仪；UV-260型紫外-可见分光光度计；MKC-R1B型综合热分析仪；QL-S3000C元素分析仪；TWCL-B型磁力搅拌器；DZF-6051型真空干燥箱。

试剂：二苯甲酰甲烷(DBM)、2,2-联吡啶(bpy)、六水合三氯化铒(ErCl3·6H2O)、氢氧化钠等，所用试剂均为分析纯。

（二）二苯甲酰甲烷-2,2′-联吡啶Er(III)配合物的合成。在圆底烧瓶中，将二苯甲酰甲烷0.67g、2,2′-联吡啶0.15g溶于15.0ml甲醇中，向体系中加入NaOH0.12g，搅拌反应40min，再向体系滴加5.0ml0.38gErCl3·6H2O的甲醇溶液，搅拌状态滴加结束后，溶液中逐渐析出固体，过滤后得到淡粉色固体，收率为86.0%，反应式如下：

反应式1二苯甲酰甲烷-2,2-联吡啶Er(III)配合物的合成。

二、结果与讨论

（一）配体及配合物紫外光谱分析。图2为主配体DBM和配合物在甲醇溶液中的紫外吸收光谱，光谱中的两个较强的吸收峰为配体和配合物中苯环和羰基的π-π*的跃迁。形成配合物后，羰基的吸收峰发生了明显的红移现象，由336 nm红移至354nm，紫外光谱的测定证明了主配体DBM、辅助配体2,2-联吡啶与Er(III)配位形了成配合物。

图1 配体及配合物的紫外光谱

（二）配体及其配合物的红外光谱分析。主配体DBM和配合物的红外光谱如图2所示，DBM在1534cm-1处出现了二酮羰基的伸缩振动吸收峰，而配合物则在1515cm-1出现羰基伸缩振动吸收峰，配合物与配体相比，羰基的特征吸收峰发生了明显的改变，主配体DBM，辅助配体2,2-联吡啶与Er(III)发生了配位，从而进一步证明了配合物的生成。

图2 配体及配合物的红外光谱

（三）配合物的热失重分析。从配合物的热失重图可以清晰的看出，随着温度的升高，无失重平台出现，证明配合物中不含溶剂水分子，如图3所示。

图3 配合物的热失重分析

（四）配合物的元素分析。通过元素分析仪测试配合物中的碳、氢、氮元素，对比三种元素的实测值与理论值，碳、氢、氮三种元素与推测分子式的理论值基本一致。

表1 配合物的元素分析

三、结论

（一）通过系列的光谱分析、热分析和元素分析，判断配合物的分子式为：C55H41ErN2O6，推测结构为。

（二）研究发现，在辅助配体参与配位的情况下，配合物的结构会发生明显的改变，由无辅助配体的构型转为有辅助配体参与配位的八配位构型，丰富了该类配合物的结构，为其后期光学方面的研究奠定了基础。