苯基桥联双咔咯镓配合物的合成与发光性质

doi:10.7503/cjcu20140418

高等学校化学学报 ›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (10): 2061.doi: 10.7503/cjcu20140418

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苯基桥联双咔咯镓配合物的合成与发光性质

陈欢¹, 王丽丽², 占轩¹, 何霜¹, 章浩¹, 王惠², 计亮年^2,³, 刘海洋^1,²()

1. 华南理工大学化学系, 广州 510641
2. 中山大学光电材料与技术国家重点实验室,3. 生物无机与合成化学教育部重点实验室, 广州 510275

收稿日期:2014-05-04 出版日期:2014-10-10 发布日期:2014-09-30
作者简介:联系人简介: 刘海洋, 男, 博士, 教授, 博士生导师, 主要从事大环化合物和化学生物学研究. E-mail: chhyliu@scut.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金(批准号: 21171057, 21371059)、广东省自然科学基金(批准号: 10351064101000000, 9351027501000003)和中山大学光电材料与技术国家重点实验室开放基金(批准号: 2012-KF-MS2)资助

Synthesis and Photoluminescent Property of a Phenyl Bridged Biscorrole Gallium Complex^†

CHEN Huan¹, WANG Lili², ZHAN Xuan¹, HE Shuang¹, ZHANG Hao¹, WANG Hui², JI Liangnian^2,³, LIU Haiyang^1,^2,^*()

1. Department of Chemistry, South China University of Technology, Guangzhou 510641, China
2.State Key Laboratory of Optoelectronics Materials and Technologies,3. MOE Laboratory of Bioinorganic and Synthetic Chemistry, Sun-Yat Sen University, Guangzhou 510275, China

Received:2014-05-04 Online:2014-10-10 Published:2014-09-30
Contact: LIU Haiyang E-mail:chhyliu@scut.edu.cn
Supported by:
Supported by the National Natural Science Foundation of China(Nos.21171057, 21371059), the Natural Science Foundation of Guangdong Province, China(Nos.10351064101000000, 9351027501000003) and Open Fund of State Key Laboratory of Opto-Electronic Material and Technologies(Sun Yatsen University), China(No.2012-KF-MS2)

摘要/Abstract

摘要：

合成了苯基桥联双咔咯(1)及其镓配合物(2), 利用紫外-可见光谱(UV-Vis), 核磁共振波谱 $(1 H NMR, 19$ F NMR)及质谱(MS)对它们进行了表征. 采用稳态和时间分辨荧光光谱对化合物1和2的发光性质进行了研究. 实验结果表明, 双咔咯1及其镓配合物2的荧光量子产率分别为0.142和0.473, 荧光寿命相应为5.2与3.2 ns, 且配合物2的荧光光谱显著蓝移. 瞬态吸收光谱显示, 在无氧条件下双咔咯1和配合物2的三重激发态(T₁)寿命分别为58与34 μs, 其T₁态的量子产率则分别为0.47和0.63.

关键词: 双咔咯, 镓, 荧光, 瞬态吸收光谱

Abstract:

An m-phenyl bridged biscorrole 1 and its gallium complex 2 were synthesized and characterized by UV-Vis, ¹H NMR, ¹⁹F NMR and MS. The photoluminescent properties of them were investigated using steady state and time-resolved fluorescence spectroscopy. Fluorescence quantum yield/life time of compounds 1 and 2 are 0.142/5.2 ns and 0.473/3.2 ns, respectively, and the fluorescence spectrum of compound 2 was blue-shifted significantly. Transient absorption spectroscopic investigations showed the quantum yield/life time of first excited triplet(T₁) state of compounds 1 and 2 in toluene were 0.47/58 μs and 0.63/34 μs respectively.

Key words: Biscorrole, Gallium, Fluorescence, Transient absorption spectrum

中图分类号:

O614

TrendMD:

陈欢, 王丽丽, 占轩, 何霜, 章浩, 王惠, 计亮年, 刘海洋. 苯基桥联双咔咯镓配合物的合成与发光性质. 高等学校化学学报, 2014, 35(10): 2061.

CHEN Huan, WANG Lili, ZHAN Xuan, HE Shuang, ZHANG Hao, WANG Hui, JI Liangnian, LIU Haiyang. Synthesis and Photoluminescent Property of a Phenyl Bridged Biscorrole Gallium Complex^†. Chem. J. Chinese Universities, 2014, 35(10): 2061.

图/表 7

Scheme 1 Structures and synthetic routes of phenyl bridged biscorrole(1) and its gallium complex(2)

Fig.1 UV-Vis spectra of free base biscorrole 1(a) and its gallium complex 2(b)

Fig.2 Emission spectra of free base biscorrole 1(a) and its gallium complex 2(b) in toluene(λex=550 nm)

Fig.3 Fluorescence decay curves of free base biscorrole 1(A) and its gallium complex 2(B) in toluene at room temperature

Table 1 Fluorescence lifetime(τf), fluorescence quantum yield(Φu) , nonradiative and radiative decay rate constants(Knr, Kr) of compounds 1 and 2 in toluene

Sample	λ_em/nm	τ_f/ns	Φ_u	10^-8 K_nr/s^-1	10^-8K_r/s^-1
1	651	5.2	0.142	1.650	0.270
2	607	3.2	0.473	1.647	1.480

Fig.4 Transient absorption spectra of free base biscorrole 1(A, B) and its gallium complex 2(C, D) in toluene Insets are the decay curves at maximum absorption. (A, C) Aerobic; (B, D) oxygen-free.

Table 2 Triplet extinction coefficient, triplet quantum yield, intersystem crossing rate constant, triplet lifetime and triplet quenching rate constant by oxygen of compounds 1 and 2

Compound	λ_T/nm	ε_T/(L·mol^-1·cm^-1)	Φ_T	10^-8k_isc/s	τ_T/ns	$τ T 0$ /μs	10^-9 $k q T$ /(L·mol^-1·s^-1)
1	465	29532	0.47	0.90	250	58.0	1.90
2	455	46139	0.63	1.97	405	34.0	1.16

Table 2 Triplet extinction coefficient, triplet quantum yield, intersystem crossing rate constant, triplet lifetime and triplet quenching rate constant by oxygen of compounds 1 and 2

Compound	λ_T/nm	ε_T/(L·mol^-1·cm^-1)	Φ_T	10^-8k_isc/s	τ_T/ns	$τ T 0$ /μs	10^-9 $k q T$ /(L·mol^-1·s^-1)
1	465	29532	0.47	0.90	250	58.0	1.90
2	455	46139	0.63	1.97	405	34.0	1.16

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	(邵文莉, 林永锋, 林枫灿, 彭开美, 张蕾, 王惠, 刘海洋, 计亮年. 物理学报, 2012, 61(20), 207801—207805)

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