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基于8-羟基喹啉的稀土配合物的制备及应用研究进展
摘要：近年来基于8-羟基喹啉的稀土配合物的制备及应用研究得到了学术界的广泛重视，它以其独特的性质，具有较大的共轭prod;键结构和高吸光数，与金属离子配合能够发出较强的荧光等特点，在近红外发光选择装置上,很多方面体现出了非常强大的应用前景，如选择扩大器、有机发光二极管。特别是稀土元素其显示出许多与别的金属配合物不同的特性，因此结合这些特殊的性质在近红外发光选择上有更广阔的空间。
关键词：近红外发光；8-羟基喹啉；稀土配合物；
8-羟基喹啉（8HOQ），英文名称8-hydroxyquinoline,白色或淡黄色晶体或结晶性粉末。其应用最主要在药物中间体，染料等方面，还可以用于金属的分离和测定，其硫酸盐和铜盐络合物是优良的杀菌剂。8-羟基喹啉（8HOQ）为双配位基（分子中的N,O为授电子原体）配体，具有较大的共轭prod;键结构和高吸光数，当其与金属离子配合后能够发出较强的荧光。加之近年来稀土与8HOQ的配合物研究较为活跃，并有荧光性质的报道[1]。由于稀土元素其特征的4f组态显示出许多与别的金属配合物很多不同的特性，因此结合这些特殊的性质，对8HOQ的稀土配合物的制备和研究会有新的突破。
稀土配合物的发光主要是由稀土离子的d电子和f电子跃迁产生,发光波长取决于稀土离子,受配体的影响较小，这类配合物发光光谱比较窄,色度更纯一些。以8-羟基喹啉稀土鳌合物为发光材料,制得一系列器件。随后又报道了用铕的三元配合物的合成和表征[2]。用掺稀土Er元素制成长波长的有机发光二极管,将有机发光器件应用到长波长通讯领域之中。2004年9月,VanDeunR等[3]用8-羟基喹啉衍生物合成了15种铒的配合物，其中4种得到了单晶,并对这些化合物的性质进行了研究，所用到的8-羟基喹啉衍生物见图1和表1：
表1
|
名称 |
X |
Y |
简式 |
|
8 - quinolinol |
H |
H |
HQ |
|
5 - chloro - 8 - quinolinol |
Cl |
H |
HQ57Cl |
|
5,7 -dichloro - 8 - quinolinol |
Cl |
Cl |
HQ57Cl |
|
5,7 -dibromo - 8 - quinolinol |
Br |
Br |
HQ57Br |
|
5,7 - diiodo - 8 - quinolinol |
I |
I |
HQ57I |
图1
自1987年Tang制备了高亮度、高发光率、低驱动电压的8-羟基喹啉铝电致发光器件以来,8-羟基喹啉金属配合物在有机高分子电致发光领域中的应用引起了科研人员的广泛重视,AlQ3是有机电致发光领域研究最早、迄今为止发光效率最高的一类发光材料[4]。但是，由于单纯的有机小分子金属配合物容易相分离而影响材料的发光性能和寿命。然而，配合物与高聚物以化学键的结合便有利的改善了这一特点。通过改变共聚合物的结构和单体，可预期得到我们想要的性能优良的配合物发光材料。铕、稀土烟酸等也正是利用了这个特点对他们的荧光性质进行研究。
目前，国内在8HOQ的稀土配合物的研究领域已经取得了相应的成果，近几年的文献报道了一些关于以8-羟基喹啉为配体的近红外发射稀土配合物,可应用到近红外发光选择装置上,如选择扩大器、有机发光二极管。比如：近年来，因为铒离子(Er3 )第三个电信窗口(集中在1540纳米)的发光特性,Er3 的近红外光继续成为一个活跃的研究领域[5]。8-羟基喹啉已被证明是铒离子(Er3 )合适的敏化剂，此外,基于铒-羟基喹啉配合物的红外电致发光器件已被制造,室温电致发光观察到1.54微米。最近,3-(8-羟基喹啉)铒(ErQ3)已经在介孔材料和干凝胶共价结合材料中，解决了热稳定性差和低机械强度的问题[6]。稀土烟酸与 8-羟基喹啉三元配合物的合成、表征及荧光光谱，含8-羟基喹啉铝配合物的高分子聚合物的合成与表征等等都表明了该配合物具有良好的发光性能，这对发现8HOQ稀土配合物在发光装置上的应用有一定的参考价值。
我国是稀土元素含量相对丰富的国家，随着稀土配合物化学的科学发展，稀土配合物的种类和数目也有了明显的增长。基于这一点，我国和国外相比在原材料上是有一定优势的。对稀土元素和8HOQ具有荧光性质的应用目前还不是很普遍，目前已经产业化的仅仅是一些小分子有机材料做成的发光器，这可能和8HOQ的稀土配合物的合成难度有关。因此，新型发光材料的研制和应用将会是我们不断寻求的方向。预期研制出具有更高稳定性、更高效率、更高亮度、更低驱动电压的发光产品，这就注定其会进入我们的日常生活。
参考文献
[1] Amy Meyers, Marcus Weck. Design and Synthesis of Alq3-Functionalized
Polymers [J]. Macromolecules, 2003, 36:1766-1768.
[2] 李乐乐，苏海全, 秦建芳. 铕-8-羟基喹啉-噻吩甲酰基三氟丙酮三元固体配合物的合成和表征[J]. 中国稀土学报, 2006, 24(2): 241–243.
[3]VanDeunR,FiasP,NockemannP,etal.Rare-EarthQuinolinates:Infrated-Emitting Molecular Materials with a rich structural chemistry [J]. Inorg. chem., 2004, 43 (26):8461-8469.
[4] 梅群波, 杜乃婴, 吕满庚, 含8-羟基喹啉铝配合物的高分子聚合物的合成与表征 [J]. 化学学报，2004, 62(20): 2113–2117.
[5] 吴惠霞, 王则民, 杨海峰, 等. 稀土烟酸与 8-羟基喹啉三元配合物的合成、表征及荧光光谱 [J]. 中国稀土学报, 2002, 20(4): 289–292.
[6] Jianxin Luo, Chunyan Zhang, Chaolong Yang, et al. Novel near-infrared luminescent linear copolymer based on tris(8-hydroxyquinoline)erbium [J]. Synthetic Metals, 2012, 162: 431–435.
资料编号：[287636]
基于8-羟基喹啉的稀土配合物的制备及应用研究进展
摘要：近年来基于8-羟基喹啉的稀土配合物的制备及应用研究得到了学术界的广泛重视，它以其独特的性质，具有较大的共轭prod;键结构和高吸光数，与金属离子配合能够发出较强的荧光等特点，在近红外发光选择装置上,很多方面体现出了非常强大的应用前景，如选择扩大器、有机发光二极管。特别是稀土元素其显示出许多与别的金属配合物不同的特性，因此结合这些特殊的性质在近红外发光选择上有更广阔的空间。
关键词：近红外发光；8-羟基喹啉；稀土配合物；
8-羟基喹啉（8HOQ），英文名称8-hydroxyquinoline,白色或淡黄色晶体或结晶性粉末。其应用最主要在药物中间体，染料等方面，还可以用于金属的分离和测定，其硫酸盐和铜盐络合物是优良的杀菌剂。8-羟基喹啉（8HOQ）为双配位基（分子中的N,O为授电子原体）配体，具有较大的共轭prod;键结构和高吸光数，当其与金属离子配合后能够发出较强的荧光。加之近年来稀土与8HOQ的配合物研究较为活跃，并有荧光性质的报道[1]。由于稀土元素其特征的4f组态显示出许多与别的金属配合物很多不同的特性，因此结合这些特殊的性质，对8HOQ的稀土配合物的制备和研究会有新的突破。
稀土配合物的发光主要是由稀土离子的d电子和f电子跃迁产生,发光波长取决于稀土离子,受配体的影响较小，这类配合物发光光谱比较窄,色度更纯一些。以8-羟基喹啉稀土鳌合物为发光材料,制得一系列器件。随后又报道了用铕的三元配合物的合成和表征[2]。用掺稀土Er元素制成长波长的有机发光二极管,将有机发光器件应用到长波长通讯领域之中。2004年9月,VanDeunR等[3]用8-羟基喹啉衍生物合成了15种铒的配合物，其中4种得到了单晶,并对这些化合物的性质进行了研究，所用到的8-羟基喹啉衍生物见图1和表1：
表1
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