荧光功能配合物课件

荧光功能配合物XMUGXQPFS03-01物质对能量的吸收和耗散方式M+热M+荧光或磷光

E=E2-

E1=h

量子化；选择性吸收;

分子结构的复杂性使其对不同波长光的吸收程度不同

M+

h

M*基态激发态E1

（△E）E2有机分子荧光

有机分子的电子结构E**n可能产生的吸收跃迁组合为****n*n*一般情况下，n-*跃迁所需能量小。但当n电子与溶剂作用，如形成氢键、质子化等，使n轨道能量降低，n-*跃迁能量增大。轨道能量区分激发态能量<200nmS和P轨道→、和n轨道

有机分子荧光与结构的关系大的共轭键结构刚性的平面结构取代基团为给电子取代基最低的激发单重态S1为,*型，而不是n,*型抗磁性强荧光物质所具有的结构特征电子离域程度对荧光的影响化合物名化合物结构FEXnmEMnm苯0.11205278萘0.29286321蒽0.46365400丁省0.60390480戊省0.52580640例1绸环芳烃刚性平面结构例1荧光素与酚酞F0.92取代基的影响要点：1）取代基影响分子的荧光光谱特性，其影响的方式及程度视取代基的不同而不同，有的影响不大，有的影响严重。2）一般规律，取代基的电子云如果能与共轭键发光基团作用，降低能量，增大电子的离域区域，则荧光增强，发射波长红移。XMUGXQPFS03-01吸电子取代基n电子不与电子共轭羰基类1）n*跃迁禁阻，小，10-22）最低单重态为n,*型，易于ISC。荧光弱，磷光强非荧光强荧光最低单重态的性质,*不含有杂原子（N,O,S）的有机化合物均属于这一类，其特点是自旋允许跃迁，大，104，荧光强n,*1)含有杂原子（N,O,S）的有机化合物多属于这一类，含有n电子，其特点是自旋禁阻，小，102,ISC速率大，荧光弱。2)n轨道的能量受环境的影响大，如质子化或生成氢键等，将使n轨道的能量降低，导致n*跃迁的能量增大。荧光分子的最低激发态可能变成,*。Metal–ligandcompounds配体发光M*S1T1MLS01）配体发光2）配位前后发光特性发生变化，最低激发态发生转变,n,*向,*变化3）配位增加刚性，荧光增强d10过渡金属元素的金属配体化合物

形成配合物后刚性增加最低电子激发态发生变化荧光增强MLCTMetal–ligandchargetransferM*S1T1MLS0RhRuOsIrRe铑钌锇铱铼弱发光或不发光M*S1T1MLS0M→M*通常很弱金属离子发光M*S1T1MLS0LMCTligand-metalchargetransfer1)f*f跃迁，Eu,Tb,锐线光谱Tb3+

发射光谱跃迁特性1）dd*禁阻，寿命长，受环境影响大，易猝灭，量子产率低。2）CTMLCT

铂系金属离子LMCTd*d

发光

f*→f

发光稀土金属离子金属离子还原性越强，配体的氧化性越强，越易发生MLCTbipyridine能量转移稀土金属离子-有机配体发光稀土钪（Sc)钇（Y）与镧系元素电子结构Eu4f76S2Eu3+4f6Tb4f96S2Tb3+4f8离子的特性1）顺磁性（注意区别顺磁性对芳香化合物激发态的猝灭）2）吸收f→f*跃迁类线状光谱3）发射f*→f跃迁类线状光谱离子的发光特性1）水溶液中发光，配合后保留发光特性2）具有激光活性，可作为激光材料稀土有机配体化合物发光4f4f跃迁弱，类线状光谱4f5d跃迁弱，类线状光谱吸收弱，发光也弱电荷转移跃迁配体的高吸收，经分子内能量传递，（电荷离子发生的电荷密度从配位体的分子轨道向稀土离子轨道进行重新分配的结果。）获得发光效率很高的三价稀土有机配合物。XMUGXQPFS03-01Eu3+（Tb3+）发光的指派荧光寿命特性Eu3+离子水溶液0.1–1.0ms非水溶液2-2.5ms氘溶液4–4.5ms固态5–6ms配体化合物-二酮类芳香羧酸类稀土离子作为荧光探针的研究稀土离子的共振带正好与某些核酸受紫外光激发时的三线态相重叠，能有效地发生从有机配体到中心离子之间的能量转移。该法具有光谱线宽窄、发光寿命长和能发射特征荧光且与生物分子有很大亲和力等特点。本组关于稀土荧光探针的部分工作3D纳米管状聚合物Dy-Mn对Mg2+

的荧光选择性3D纳米管状聚合物Dy-Mn对Mg2+荧光选择性的可能机理AngewChem2003，42，2996Zn离子荧光探针JACS,2004,126,2280.Increaseinluminescenceintensityofa1.010-4Msolutionofcomplex2cinH2OuponadditionofAg