1．实验目的

1)了解有机无机复合的配合物光功能材料的特点。

2）掌握光功能配合物设计的一般规律和制备的一般方法。

3)掌握化合物热稳定性和荧光性能的测试方法及测试结果处理和分析方法。

2．实验原理

配合物通过无机/有机基元的协同作用，提高了材料的综合性能，作为光功能材料，有着较大的应用价值。在各种光功能材料中，有机化合物易于进行分子设计和加工，然而，作为光功能材料，有机化合物通常存在合成困难、热稳定性差等缺陷，这些缺陷极大地限制了材料的实际应用价值。配位化学通过对有机化合物和无机化合物不同结构及不同功能的复合，使材料的综合性能得到有效的协同和优化。与有机光电功能材料的合成相比，配合物在热稳定性、合成步骤、条件、产率、成本等方面都具有显著的优势。同时，配合物具有很强的结构及性能可调节性，可利用有机基元和（或）无机基元来调节配合物的结构和性质，能够实现在分子水平上对目标配合物进行结构修饰和性质调控。配合物的组装中，可供选择的金属盐较多，采用不同的金属盐与同一配体进行组装，即可制备出结构及性质不同的配合物。

用于构筑荧光配合物的各种结构类型的配体中，含有供电子基团及吸电子基团的π共軛结构有机配体是最常见的类型，吡啶为吸电子基团，同时具有较好的配位性能，常用于光电功能有机配体的设计。本实验以含有吡啶基团的π共軛结构有机分子为配体，通过吡啶N原子与Zn（II）配位制备一种光功能配合物，并对配体及配合物的热稳定性、紫外吸收及荧光光谱进行测试分析，根据测试结果比较配合物与配体性能的差异，分析金属离子对配合物性质的影响。

紫外可见吸收光谱与电子跃迁有关，紫外吸收引起的电子跃迁有许多种类型，根据分子内的电子环境的不同，导致分子轨道之间的相互作用不同引起电子跃迁类型不同。此外，通过对紫外光谱的分析可以了解分子的共扼骨架结构。每个分子都具有一系列的电子能级，而每一电子能级又包含一系列的振动能级，分子可以吸收光子从基态跃迁到激发态，然后通过辐射或非辐射跃迁回到基态或者低级激发态。由多重态相同的能级间发生辐射跃迁产生的光就是荧光。

紫外和荧光测试所用溶剂均为色谱纯，溶液的浓度均为10-5mol/L，测试温度为室温，紫外光谱测试使用1.0cm×1.0em的双面通光石英比色皿为样品池，荧光测试使用1.0cm×1.0cm的四面通光石英比色皿为样品池。

3．仪器和药品

(1）仪器

50ml圆底烧瓶；磁力搅拌器；漏斗；5ml容量瓶；热分析仪；紫外分光光度计；荧光分光光度计。

(2）药品

反式4-[4'-（N,N-二乙基氨）苯乙烯基]吡啶；硫氰酸锌；甲醇（分析纯、色谱纯）；苯（色谱纯）；N,N-二甲基甲酰胺（DMF，色谱纯）。

4．实验步骤

1)将反式4-[4'-（N,N-二乙基氨）苯乙烯基］吡啶(0.05g,20mmol)，硫氰酸锌（0.02g,10mmol）和甲醇（分析纯，20ml）加入到50ml的圆底烧瓶中，60℃下搅拌反应1.5h，得到黄色溶液；冷却至室温，有黄色沉淀析出，过滤得到红黄色粉末，干燥得配合物。

2）在氮气气氛中，测定配体和配合物的热分解曲线，比较二者热稳定性大小。

3)用DMF（色谱纯）将配体及配合物分别配成浓度为1.0×10-3mol/L的溶液5ml,再分别用DMF（色谱纯）、甲醇（色谱纯）和苯（色谱纯）将母液稀释，配制成1.0×10-5mol/L的溶液各5ml，待测试用。

4）采用紫外分光光度计测定配体及配合物在DMF、甲醇和苯中的紫外吸收光谱（溶液浓度为1.0×10-5mol/L)。

5）采用荧光分光光度计测定配体及配合物在DMF、甲醇和苯中的荧光光谱（溶液浓度为1.0×10-5mol/L)。

5．数据处理及结果分析

用Origin软件对热稳定性、紫外吸收及荧光测试结果进行处理并作图，比较有机配体和配合物的分解温度大小，比较有机配体和配合物的紫外吸收及荧光光谱的区别，分析不同极性的溶剂对配合物紫外吸收光谱及荧光光谱的影响。

6．注意事项

1)在测量不同溶剂中样品的紫外吸收光谱前，注意要分别用相应的纯溶剂标定基线。

2)荧光测定时可采用紫外吸收峰对应的波长作为最佳激发波长进行激发。