2024年4月6日发(作者:乌孙海蓝)
第41卷第6期
辽 宁 化 工
Vol.41,No.6
2012年6月 Liaoning Chemical Industry June,2012
双席夫碱化合物
的合成、表征及其荧光性质的研究
刘 文,时 茜
(温州大学化学与材料工程学院, 浙江 温州 325035)
摘 要:设计合成了3-氯水杨醛与4,4,-二氨基二苯基甲烷、4,4-双氨基苯砜、乙二胺、丙二胺形成的
4个席夫碱化合物L1-L4;通过红外光谱对化合物的组成和结构进行表征,并对其荧光性质进行了研究。
关 键 词:席夫碱化合物;荧光性质;红外光谱
中图分类号:TQ 422 文献标识码: A 文章编号: 1004-0935(2012)06-0544-02
目前,随着社会的发展和科技的迅猛进步,一
方面,新的学科在不断的出现,另一方面,传统的
学科在自身不断发展完善的同时,与其他有关的学
科也产生了新的结合点
。配位化学自成立一百多
年以来,经过迅猛的发展,如今已经成为化学领域
研究的热点之一。其研究的内容和对象已经由较为
简单的配合物发展到较为复杂的配合物,如多核配
合物、原子簇化合物、混合价配合物、大环配合物
以及金属有机配合物
[2-4]
[1]
研究并发现了某些具有特殊性质的功能性材料。
本文报导了4个双席夫碱化合物的合成,通过
红外光谱对其结构进行了表征,并利用荧光光谱研
究了不同结构类型胺对席夫碱荧光性质的影响。
1 化合物的合成与表征
用分析天平称取0.1980 g(1.0 mmol)4,4,-二
氨基二苯基甲烷,加入到盛有30 mL甲醇的锥形瓶
之中,在60~65 ℃加热搅拌至完全的溶解。然后
在搅拌的条件下继续滴加含有0.3120 g(约2.0
mmol)3-氯水杨醛的甲醇溶液(约10 mL),溶液颜
色立即变为浅黄色,在65~70 ºC条件下继续回流
反应2h,有沉淀生成。过滤,沉淀用甲醇洗涤三次,
真空干燥、得到化合物L1,产率约90%。主要红外
光谱的吸收峰(KBr 压片):ν(OH)=3419(s),ν
(C=N)=1617(s)。化合物L2,L3,L4合成方法类似于L1。
等;由简单的配合物合成和
结构的研究,发展到了功能及其应用的研究。功能
配合物的合成、表征,以及有关的性能方面的研究
与高分子化学、物理化学、生物化学、有机化学、
材料化学等学科有着千丝万缕的联系,已成为近代
化学研究的前沿课题之一
[5,6]
。
从20世纪初至今,有机荧光材料中研究的较为
活跃和广泛的一类有机荧光材料是一种有共轭结构
的分子内的电荷转移的化合物,此类化合物拥有较
好的辐射衰变能力,同时也具有较高的荧光效率值。
当前研究的主要方向包括吡唑啉衍生物,芪类化合
物等。席夫碱类的化合物是拥有比较大的共轭结构
的一类化合物,自从席夫碱及其配合物被首次报道
后,此类化合物已广泛应用与非线性光学材料、药物
等方面。由于其大的π共轭体系,因此其光电性能也
就很强,能够呈现出很好的光敏效果,同时其在电致
发光的器件上也能得到较纯的荧光,这一特点让其
在有机电致发光的器件上也得到了比较广泛的应用
[7,8]
2 化合物L1、L2、L3、L4的荧光光
谱研究
化合物L1、L2、L3、L4在激发波长分别为450、
415、440、420 nm的条件下测量的荧光光谱图示于
图1。化合物L2在520 nm左右处有最大的发射强
度,且其荧光强度最强,化合物L1在545 nm左右
处有最大发射,其荧光强度较化合物L2次之,化
合物L4和化合物L3的荧光强度差不多,强度比化合
物L1的弱,最大发射波长分别在500 nm左右和510
nm左右。即化合物L4、化合物L3、化合物L2、化
合物L1的最大发射波长依次有不同程度的红移。
由上述分析可知,带有吸电子基团氯基的芳香族水
,因此近年来使其被广泛的关注。科学家利用席
夫碱及其配合物具有一些磁学、光学等方面的性质,
收稿日期: 2012-03-12
作者简介:刘 文(1984-),男,硕士研究生,安徽六安人,研究方向:功能配合物和超分子化学E-mail:Liuwencool0701@。
通讯作者:时 茜(1972-),女,教授,博士,E-mail:shiq@
。
致 谢:本研究内容得到国家自然科学基金(20971101)的大力资助。
第41卷第6期 刘 文,等:双席夫碱化合物的合成、表征及其荧光性质的研究 545
杨醛与带有吸电子基团的4,4-双氨基苯砜所形成的
化合物的荧光发射强度要大于与带有供电子基团的
4,4,-二氨基二苯基甲烷形成的席夫碱化合物;与
带有供电子基团的4,4,-二氨基二苯基甲烷所形成
的化合物的荧光发射强度又大于与链状胺(乙二胺
或丙二胺)所形成的化合物。
参考文献:
[1]Ching Hsuan Lin, Sheng Lung Chang, Chau Wei Hsieh et al Aro
maticdiamine-based benzoxazines and their high performancethermo
sets [J]. Polymer,2008,49:1220-1229.
[2]Mohammad Shakira, Mohammad Azama, atal Synthesisand Spectrosc
opicstudiesonComPlexesof N,N’-bis-(2-pyridinecarboxaldimine)-1,8-
diaminonaphthalene (L);DNA binding studies on Cu(II) complex [J].
M. Shakir et al. / Spectrochimica Acta Part A. 2009, 71:1851–1
856.
[3]Saeed Dehghanpour Janusz Lipkowski Ali Mahmoudi etal Synthesis,
spectral characterization and structure of dinuclear double-helical
mercury complex containing bis[4-(2-pyridylmethyleneamino)phenyl]
methaneligand[J] .S. Dehghanpour et al. / Polyhedron, 2010, 29:
2802–2806.
[4]Floriana Tuna, Jacqueline Hamblin, Guy Clarkson, etal Helical (Isotactic)
and Syndiotactic Silver(_) Metallo-SupramolecularCoordination
Polymers Assembled from a Readily Prepared Bis-Pyridylimine Ligand
图1 化合物L1、L2、L3、L4的荧光光谱图
Containing a 1,5-Naphthalene Spacer [J]. Chem. Eur. J. 2002, 8:
4957-4964.
[5]孟庆金,王瑞雪,步修仁,等. 新的不对称双Schiff碱镍配合物[J]. 高
等学校化学学报,1990,10:1126-1128.
[6]Floriana Tuna,Martin R. Lees,Guy etal Readily Prepared Metallo-S
upramolecular Triple Helicates Designed to Exhibit Spin-Crossover
Behaviour [J]. Chem. Eur. J. 2004, 10:5737 – 5750.
[7]Shinya Handa, Vijay Gnanadesikan, Shigeki Matsunaga etal Hetero
bimetallic Transition Metal/Rare Earth Metal Bifunctional Catalysis:
A Cu/Sm/Schiff Base Complex for Syn-Selective Catalytic Asymm
etric Nitro-Mannich Reaction [J]. J. Am. Chem. Soc., 2010, 132:4
925–4934.
[8]袁泽利,胡庆红,吴庆,等. 新型大环席夫碱的合成及其荧光量子
效率的研究[J]. 光谱实验室,2008,5:927-930.
[9]Wei-Qiang Zhang, Anthony J. Atkin, etal Synthesis and Reactivity of
Molybdenum Complexes Containing Functionalized Alkynyl Ligands: A
Photochemically Activated CO-Releasing Molecule (PhotoCO-RM)
[J] .Organometallics, 2011, 30 (17):4643–4654.
3 结束语
随着配位化学的迅猛发展,科学工作者对功能
配合物的合成表征及其磁、光、催化等方面的性质
研究表现出了的极大的研究兴趣。配体的官能化或
具有一定功能性的金属离子的引入,可以使得目标
配合物获得特殊的磁、电、光等方面的性质。由于
水杨醛类席夫碱及其配合物具有荧光性能、磁性、
催化性能、载氧和抗氧活性、抗菌活性等方面的特
点,使得此类席夫碱及其配合物的合成及应用越来
[9,10]
越成为科研人员的关注的焦点
。
笔者设计合成的一系列由不同结构类型胺形成
的水杨醛类席夫碱化合物,对其荧光性质的研究表
明,胺上的取代基团及胺的结构类型对化合物的荧
光性质具有很大的影响,其中带有吸电子基团的醛
和带有吸电子基团的芳香胺形成的席夫碱化合物具
有较强的荧光性质。
[10]Yao Kemin, Zhou Wen,Lu Gui. Synthesis, mechanism and NMR
spectra of lanthanide complexes with a novel unsymmetrical Schiff base
[J]. Science China Chemistry,1999,2:164-169.
Syntheses, Characterization and Luminescent Properties
of Dis-Schiff Base Complexes
LIU Wen,SHI Qian
(Wenzhou University, Zhejiang Wenzhou 325035,China)
Abstract: Four kinds of dis-Schiff base compounds (L1 ~ L4) were designed and synthesized by reaction of 3-chloro-2-
hydroxybenzadehyde with 4,4-diaminodiphe-nylmethane,bis-(4-aminophenyl)-sulfon,1,2-ethanediamine or 1,3-diaminopropane.
The compounds were characterized by IR spectra, and their fluorescent properties were also studied.
Key words: Schiff base compound;
flurescence property;
IR Spectrum
2024年4月6日发(作者:乌孙海蓝)
第41卷第6期
辽 宁 化 工
Vol.41,No.6
2012年6月 Liaoning Chemical Industry June,2012
双席夫碱化合物
的合成、表征及其荧光性质的研究
刘 文,时 茜
(温州大学化学与材料工程学院, 浙江 温州 325035)
摘 要:设计合成了3-氯水杨醛与4,4,-二氨基二苯基甲烷、4,4-双氨基苯砜、乙二胺、丙二胺形成的
4个席夫碱化合物L1-L4;通过红外光谱对化合物的组成和结构进行表征,并对其荧光性质进行了研究。
关 键 词:席夫碱化合物;荧光性质;红外光谱
中图分类号:TQ 422 文献标识码: A 文章编号: 1004-0935(2012)06-0544-02
目前,随着社会的发展和科技的迅猛进步,一
方面,新的学科在不断的出现,另一方面,传统的
学科在自身不断发展完善的同时,与其他有关的学
科也产生了新的结合点
。配位化学自成立一百多
年以来,经过迅猛的发展,如今已经成为化学领域
研究的热点之一。其研究的内容和对象已经由较为
简单的配合物发展到较为复杂的配合物,如多核配
合物、原子簇化合物、混合价配合物、大环配合物
以及金属有机配合物
[2-4]
[1]
研究并发现了某些具有特殊性质的功能性材料。
本文报导了4个双席夫碱化合物的合成,通过
红外光谱对其结构进行了表征,并利用荧光光谱研
究了不同结构类型胺对席夫碱荧光性质的影响。
1 化合物的合成与表征
用分析天平称取0.1980 g(1.0 mmol)4,4,-二
氨基二苯基甲烷,加入到盛有30 mL甲醇的锥形瓶
之中,在60~65 ℃加热搅拌至完全的溶解。然后
在搅拌的条件下继续滴加含有0.3120 g(约2.0
mmol)3-氯水杨醛的甲醇溶液(约10 mL),溶液颜
色立即变为浅黄色,在65~70 ºC条件下继续回流
反应2h,有沉淀生成。过滤,沉淀用甲醇洗涤三次,
真空干燥、得到化合物L1,产率约90%。主要红外
光谱的吸收峰(KBr 压片):ν(OH)=3419(s),ν
(C=N)=1617(s)。化合物L2,L3,L4合成方法类似于L1。
等;由简单的配合物合成和
结构的研究,发展到了功能及其应用的研究。功能
配合物的合成、表征,以及有关的性能方面的研究
与高分子化学、物理化学、生物化学、有机化学、
材料化学等学科有着千丝万缕的联系,已成为近代
化学研究的前沿课题之一
[5,6]
。
从20世纪初至今,有机荧光材料中研究的较为
活跃和广泛的一类有机荧光材料是一种有共轭结构
的分子内的电荷转移的化合物,此类化合物拥有较
好的辐射衰变能力,同时也具有较高的荧光效率值。
当前研究的主要方向包括吡唑啉衍生物,芪类化合
物等。席夫碱类的化合物是拥有比较大的共轭结构
的一类化合物,自从席夫碱及其配合物被首次报道
后,此类化合物已广泛应用与非线性光学材料、药物
等方面。由于其大的π共轭体系,因此其光电性能也
就很强,能够呈现出很好的光敏效果,同时其在电致
发光的器件上也能得到较纯的荧光,这一特点让其
在有机电致发光的器件上也得到了比较广泛的应用
[7,8]
2 化合物L1、L2、L3、L4的荧光光
谱研究
化合物L1、L2、L3、L4在激发波长分别为450、
415、440、420 nm的条件下测量的荧光光谱图示于
图1。化合物L2在520 nm左右处有最大的发射强
度,且其荧光强度最强,化合物L1在545 nm左右
处有最大发射,其荧光强度较化合物L2次之,化
合物L4和化合物L3的荧光强度差不多,强度比化合
物L1的弱,最大发射波长分别在500 nm左右和510
nm左右。即化合物L4、化合物L3、化合物L2、化
合物L1的最大发射波长依次有不同程度的红移。
由上述分析可知,带有吸电子基团氯基的芳香族水
,因此近年来使其被广泛的关注。科学家利用席
夫碱及其配合物具有一些磁学、光学等方面的性质,
收稿日期: 2012-03-12
作者简介:刘 文(1984-),男,硕士研究生,安徽六安人,研究方向:功能配合物和超分子化学E-mail:Liuwencool0701@。
通讯作者:时 茜(1972-),女,教授,博士,E-mail:shiq@
。
致 谢:本研究内容得到国家自然科学基金(20971101)的大力资助。
第41卷第6期 刘 文,等:双席夫碱化合物的合成、表征及其荧光性质的研究 545
杨醛与带有吸电子基团的4,4-双氨基苯砜所形成的
化合物的荧光发射强度要大于与带有供电子基团的
4,4,-二氨基二苯基甲烷形成的席夫碱化合物;与
带有供电子基团的4,4,-二氨基二苯基甲烷所形成
的化合物的荧光发射强度又大于与链状胺(乙二胺
或丙二胺)所形成的化合物。
参考文献:
[1]Ching Hsuan Lin, Sheng Lung Chang, Chau Wei Hsieh et al Aro
maticdiamine-based benzoxazines and their high performancethermo
sets [J]. Polymer,2008,49:1220-1229.
[2]Mohammad Shakira, Mohammad Azama, atal Synthesisand Spectrosc
opicstudiesonComPlexesof N,N’-bis-(2-pyridinecarboxaldimine)-1,8-
diaminonaphthalene (L);DNA binding studies on Cu(II) complex [J].
M. Shakir et al. / Spectrochimica Acta Part A. 2009, 71:1851–1
856.
[3]Saeed Dehghanpour Janusz Lipkowski Ali Mahmoudi etal Synthesis,
spectral characterization and structure of dinuclear double-helical
mercury complex containing bis[4-(2-pyridylmethyleneamino)phenyl]
methaneligand[J] .S. Dehghanpour et al. / Polyhedron, 2010, 29:
2802–2806.
[4]Floriana Tuna, Jacqueline Hamblin, Guy Clarkson, etal Helical (Isotactic)
and Syndiotactic Silver(_) Metallo-SupramolecularCoordination
Polymers Assembled from a Readily Prepared Bis-Pyridylimine Ligand
图1 化合物L1、L2、L3、L4的荧光光谱图
Containing a 1,5-Naphthalene Spacer [J]. Chem. Eur. J. 2002, 8:
4957-4964.
[5]孟庆金,王瑞雪,步修仁,等. 新的不对称双Schiff碱镍配合物[J]. 高
等学校化学学报,1990,10:1126-1128.
[6]Floriana Tuna,Martin R. Lees,Guy etal Readily Prepared Metallo-S
upramolecular Triple Helicates Designed to Exhibit Spin-Crossover
Behaviour [J]. Chem. Eur. J. 2004, 10:5737 – 5750.
[7]Shinya Handa, Vijay Gnanadesikan, Shigeki Matsunaga etal Hetero
bimetallic Transition Metal/Rare Earth Metal Bifunctional Catalysis:
A Cu/Sm/Schiff Base Complex for Syn-Selective Catalytic Asymm
etric Nitro-Mannich Reaction [J]. J. Am. Chem. Soc., 2010, 132:4
925–4934.
[8]袁泽利,胡庆红,吴庆,等. 新型大环席夫碱的合成及其荧光量子
效率的研究[J]. 光谱实验室,2008,5:927-930.
[9]Wei-Qiang Zhang, Anthony J. Atkin, etal Synthesis and Reactivity of
Molybdenum Complexes Containing Functionalized Alkynyl Ligands: A
Photochemically Activated CO-Releasing Molecule (PhotoCO-RM)
[J] .Organometallics, 2011, 30 (17):4643–4654.
3 结束语
随着配位化学的迅猛发展,科学工作者对功能
配合物的合成表征及其磁、光、催化等方面的性质
研究表现出了的极大的研究兴趣。配体的官能化或
具有一定功能性的金属离子的引入,可以使得目标
配合物获得特殊的磁、电、光等方面的性质。由于
水杨醛类席夫碱及其配合物具有荧光性能、磁性、
催化性能、载氧和抗氧活性、抗菌活性等方面的特
点,使得此类席夫碱及其配合物的合成及应用越来
[9,10]
越成为科研人员的关注的焦点
。
笔者设计合成的一系列由不同结构类型胺形成
的水杨醛类席夫碱化合物,对其荧光性质的研究表
明,胺上的取代基团及胺的结构类型对化合物的荧
光性质具有很大的影响,其中带有吸电子基团的醛
和带有吸电子基团的芳香胺形成的席夫碱化合物具
有较强的荧光性质。
[10]Yao Kemin, Zhou Wen,Lu Gui. Synthesis, mechanism and NMR
spectra of lanthanide complexes with a novel unsymmetrical Schiff base
[J]. Science China Chemistry,1999,2:164-169.
Syntheses, Characterization and Luminescent Properties
of Dis-Schiff Base Complexes
LIU Wen,SHI Qian
(Wenzhou University, Zhejiang Wenzhou 325035,China)
Abstract: Four kinds of dis-Schiff base compounds (L1 ~ L4) were designed and synthesized by reaction of 3-chloro-2-
hydroxybenzadehyde with 4,4-diaminodiphe-nylmethane,bis-(4-aminophenyl)-sulfon,1,2-ethanediamine or 1,3-diaminopropane.
The compounds were characterized by IR spectra, and their fluorescent properties were also studied.
Key words: Schiff base compound;
flurescence property;
IR Spectrum