羧酸稀土配合物的研究进展

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1、羧酸稀土配合物的研究进展指导老师：李玉;姓名：张越南专业：应用化学年级:2014级学号:20145583羧酸稀土配合物的研究进展年级:2014级专业：应用化学姓名：张越南学号：20145583摘要：本文简单的对稀土羧酸配合物研究进展进行/归纳和总结关键词：羧酸稀土配合物配位数羧酸配体因其强配位能力及多变的配位模式而被化学家应用于构筑各类功能配合物，其中稀土羧酸配合物是最为重要的一种。由于稀土羧酸配合物在磁性、发光、催化等先进功能材料领域有着广泛应用，所以设计合成具有多种功能的稀十羧酸配合物成为了当前的研究热点。把T性引入稀十羧酸配

2、合物，口Hi配合物的功能得到拓展，是多功能稀土配合物材料的重要研究领域。近年来，磁制冷因其绿色环保、制冷能力强等优点受到了科学家们的广泛关注。其屮，由于钆离子具有较大的自旋基态s、可忽略的磁各向好性(d=o)及弱磁交换作用，所以含钆配合物成为制备磁制冷剂的理想选择。稀土元素稀土配合物研究进展稀土元素包括镧(La)、钟(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tin)、镱(Yb)、锆(Lu)这15种镧系元素以及与镧系元素密切相关的钪(Sc)和

3、钇(Y),共17利吭素。根据稀十元素物理化学性质的相似性和差异性，除钪之外划分为三组：La-Nd为轻稀土，Sm-llo为中稀土，Er-Lu加上Y为重稀土。稀土离子发光兵宥线性、不重叠的和可辨认的发射谱带，更特殊的是它们比冇机荧光团和半导体荧光纳米晶体(NCS)的谱带宽度更窄。这是由于发射激发态和基态具有和同的fn电子结构，并且f轨道被外层的s和p层电子所屏蔽。同样的原冈，稀土离子的发射波长不受环境影响，不像冇机荧光团，它们会随溶液性质［3］或pH值而改变发射波长。镧系稀土离了•在可见和紫外光谱范围内具宥很小的吸收系数，故无机稀土发

4、光材料的发光强度低。有些有机配体吸光系数比较高，与稀土离子配位后，配体分子(天线)在靠近稀土离子的位置使其敏化，通过天线效应提高了稀土离子的发光强度，这种有机稀土发光材料成为人们研究的重点。羧酸是合成稀土配合物的一类常用配体。羧基可以多种方式与稀十离子络合，同吋具冇芳秃环的羧酸类配体，它们在结构上再宥刚性和稳定性，已被广泛用于稀土离了配位聚合物的研究稀土配合物的配位特性。二.稀土配合物的配位特性配体中含宥负电荷的氧原子时，一般可以形成较稳定的稀土配合物。N-酰化氨基酸一般以阴离子形式通过羧基氧与稀土离子配位，而氨基中氮与酰基中氧都

5、不参与配位［4］。对于稀土离子来说，H20也是一种很强的配体，与稀土离子的络合能力比较强。在选择配体吋，不能选择比水配位能力弱的配体，因为水会与配体竞争配位，因此耍选择在极性比较弱的溶剂中反应。而贪宥羧基的配体与稀土离子配位后可以在水溶液屮析出相应的稀土配合物，但是这种稀土配合物往往会含有配位水分子，而含配位水的稀土配合物的脱水是非常闲难的［5］。稀土配合物屮稀土离子的配位数一般比较高，主要是由稀土离子较大的半径和以离+型为主的键型特点决定的。当稀十离子与配体的相对大小合适的情况下，形成的稀土配合物中的稀土离子一般都是八或者八以上

6、配位的。配合物中稀土离子的价态一般为正三价，含有的正电荷较高，如果从电中性的角度看，为了满足电巾性，稀土离子也容易形成较高配位数的比较稳定的稀土配合物。弱碱性的配位原子如含N原子的联毗啶和邻菲啰啉等屮性配体，它们作为第二配体吋，也可以与稀十离子配位［5］。三.羧基与稀土离子的配位方式羧基与稀土离子的配位方式。这8种配位方式可分为两组（A）和（B）中羧基只与1个稀土离子配位，称为非桥式羧基（c）〜（H）屮羧基与2个或3个稀土离子配位称为桥式羧基依据M-0键的数0。桥式羧基叉可分为双齿、三齿及四齿3种类型。其中双齿羧基依据c一（）…M

7、角度的不同又分为（Z，Z）（Z，E）和（E,E）三种类型，由于这三者差别较小，本文屮不予区分。统称为双齿羧基。（G）只在Y（HCOO）中出现，本文所提的三齿羧基均指（F）（H）也较少出现，而（A）〜（F）则是常见的配位方式（A）〜（F）屮M-0键长可分为三组：第一组为（F）中的M-0’；第二组为（B）中的M-0;•其余M-0键为第三组。大量研究工作表明，在同一配合物中，这三组键长呈依次减小的趋势。（B）中的M-0键较长，可能是四元环张力较大所致。卬）可看作介于（13）和（1））之间的中问形式，若M0’过长.则变为（D）;若1’一

8、0’过K:,则变为（B）,实验数据表明M—0’较长.说明（F）更接近于（D）。!1!羧酸配合物的结构目前已合成了大量稀土羧酸配合物。配合物屮稀土与羧基（均指己解离羧基-C00-）的摩尔比可以分别为1:1、1:2、1:3、1:4••大多数为1:3的配