作为Be2+磷光探针的含9-冠-3的铱配合物
Beryllium Ion-Selective Phosphorescence Probes Based on 9-Crown-3 Ether Iridium Complexes
作者单位E-mail
潘淼 安徽工业大学冶金工程学院, 分子工程与应用化学研究中心, 冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室, 马鞍山 243002  
胡媛媛 安徽工业大学冶金工程学院, 分子工程与应用化学研究中心, 冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室, 马鞍山 243002  
赵卓 安徽工业大学冶金工程学院, 分子工程与应用化学研究中心, 冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室, 马鞍山 243002  
姚永林 安徽工业大学冶金工程学院, 分子工程与应用化学研究中心, 冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室, 马鞍山 243002  
周会东 安徽工业大学冶金工程学院, 分子工程与应用化学研究中心, 冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室, 马鞍山 243002  
童碧海 安徽工业大学冶金工程学院, 分子工程与应用化学研究中心, 冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室, 马鞍山 243002 tongbihai@163.com 
张千峰 安徽工业大学冶金工程学院, 分子工程与应用化学研究中心, 冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室, 马鞍山 243002 1665604075@qq.com 
摘要: 以4'-(2-苯并噻唑基)苯并-9-冠-3(BTZ9C3)为主配体,用2,2'-联吡啶(bpy)及3-三氟甲基-5-(2'-吡啶基)-1,2-二唑(Hfppz)辅助配体分别合成了离子型铱配合物[Ir(BTZ9C3)2(bpy)]PF61)和中性铱配合物[Ir(BTZ9C3)2(fppz)](2)。配合物的结构通过核磁、高分辨质谱进行了表征,并测定了配合物1的单晶结构。对它们光物理性能的研究表明,2种配合物掺杂在PMMA中的发光为黄绿光发射,配合物1的发光波长为535 nm,配合物2的发光波长为541 nm,发光量子效率分别为10.8%,45.0%,发光寿命分别为3.01和2.58 μs,为典型的磷光发射。通过循环伏安法测得配合物12的HOMO能级分别为-5.60和-5.35 eV。2种配合物对Be2+都有发光增强的选择性识别效果,化学计量比为1:2,最低检测限低至6.0 μmol·L-1。抗干扰能力方面,离子型配合物1的抗干扰能力较好,而中性配合物2受Al3+的干扰较大。
关键词: 9-冠醚-3  环金属铱配合物  Be2+  磷光探针
基金项目: 国家自然科学基金(No.21572001,21372007,61475106)、安徽省大学生创新创业训练项目(No.201710360152,20171036015)资助
Abstract: Ionic iridium complex[Ir(BTZ9C3)2(bpy)]PF6 (1) and neutral iridium complex[Ir(BTZ9C3)2(fppz)] (2) were synthesized with 4'-(2-benzothiazolyl)benzo-9-crown-3 ether(BTZ9C3) primary ligand and different ancillary ligands:2,2'-bipyridine(bpy) and 3-trifluoromethyl-5-(2'-pyridyl)-1,2-diazole(Hfppz). The structures of the complexes were characterized by NMR, high resolution mass spectrometry, and the single crystal structure of 1 was determined by X-ray structural analysis. All these complexes showed a strong Kelly phosphorescent emission. The photoluminescence spectra of complexes 1 and 2 in PMMA (1%(w/w)) showed emission maximum at 535 and 541 nm, respectively. Their quantum efficiencies were 10.8% and 45.0% and the luminescence lifetimes were 3.01 and 2.58 μs. By means of the cyclic voltammogram, the HOMO levels of complexes 1 and 2 were calculated to be -5.60 and -5.35 eV. Both complexes displayed a high selectivity for Be2+ among relevant metal ions, and exhibited luminescence enhancement effect in the presence of Be2+. The stoichiometric ratio of iridium complexes responding to Be2+ was determined to be 1:2, and the detection limit is down to 6.0 μmol·L-1. The ionic iridium complex 1 has good anti-disturbance, however the neutral iridium complex 2 is greatly interfered by Al3+.
Keywords: 9-crown-3 derivatives  cyclometalated iridium(Ⅲ) complex  Be2+  phosphorescence probe
投稿时间:2018-09-19 修订日期:2018-12-03
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潘淼,胡媛媛,赵卓,姚永林,周会东,童碧海,张千峰.作为Be2+磷光探针的含9-冠-3的铱配合物[J].无机化学学报,2019,35(2):293-299.
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