有機(jī)分子熒光

1、20040300XMUGXQ PFS03-01Principles of Fluorescence Principles of Fluorescence SpectroscopySpectroscopyChemistry DepartmentXMU20040300XMUGXQ PFS03-01Chapter Three Chapter Three Fluorophores20040300XMUGXQ PFS03-01FluorophoresFluorophores3.1 Organic molecule fluorescence 3.2 metal ligand compounds3.3 Pr

2、obe 20040300XMUGXQ PFS03-013.1 有機(jī)分子熒光l 有機(jī)分子的電子結(jié)構(gòu)有機(jī)分子的電子結(jié)構(gòu)E * *n可能產(chǎn)生的吸收躍遷組合為可能產(chǎn)生的吸收躍遷組合為 * * * *n *n *一般情況下，一般情況下，n- *躍遷所需能躍遷所需能量小。但當(dāng)量小。但當(dāng)n電子與溶劑作用，電子與溶劑作用，如形成氫鍵、質(zhì)子化等，使如形成氫鍵、質(zhì)子化等，使n軌道能量降低，軌道能量降低， n- *躍遷能量躍遷能量增大。增大。軌道能量軌道能量區(qū)分區(qū)分激發(fā)態(tài)能量激發(fā)態(tài)能量 200 nmS和和P軌道軌道 、 和和n 軌道軌道 20040300XMUGXQ PFS03-01l分子激發(fā)態(tài)的多樣性CH2=CH

3、2 *CH2=CH2CH2=CH2 1 2* 1* 2CH2=CH2CH2=CH2CH2=CH2 1 2* 1* 2 3* 320040300XMUGXQ PFS03-01l電子激發(fā)態(tài)的類(lèi)型單線(xiàn)態(tài)與三線(xiàn)態(tài)分子處于激發(fā)態(tài)時(shí)，單線(xiàn)態(tài)與三線(xiàn)態(tài)的勢(shì)能曲線(xiàn)交叉，容易分子處于激發(fā)態(tài)時(shí)，單線(xiàn)態(tài)與三線(xiàn)態(tài)的勢(shì)能曲線(xiàn)交叉，容易發(fā)生系間竄躍（發(fā)生系間竄躍（intra-system crossing )hvAhvFS1T1S0hvPISC效率的高低決定于效率的高低決定于自旋自旋-軌道耦合程度。軌道耦合程度。增加重原子常常促進(jìn)增加重原子常常促進(jìn)ISC過(guò)程。過(guò)程。20040300XMUGXQ PFS03-013.1.1

4、3.1.1 有機(jī)分子熒光與結(jié)構(gòu)的關(guān)系有機(jī)分子熒光與結(jié)構(gòu)的關(guān)系l大的共軛大的共軛 鍵結(jié)構(gòu)鍵結(jié)構(gòu)l剛性的平面結(jié)構(gòu)剛性的平面結(jié)構(gòu)l取代基團(tuán)為給電子取代基取代基團(tuán)為給電子取代基l最低的激發(fā)單重態(tài)最低的激發(fā)單重態(tài)S1為為 , *型，而不型，而不是是n, *型型l抗磁性抗磁性強(qiáng)熒光物質(zhì)所具有的結(jié)構(gòu)特征強(qiáng)熒光物質(zhì)所具有的結(jié)構(gòu)特征 20040300XMUGXQ PFS03-01l電子離域程度對(duì)熒光的影響電子離域程度對(duì)熒光的影響化合物名化合物名化合物結(jié)構(gòu)化合物結(jié)構(gòu) F EXnm EM nm苯苯 0.11205278萘萘 0.29286321蒽蒽0.46365400丁省丁省0.60390480戊省戊省 0.525

5、80640例例1 綢環(huán)芳烴綢環(huán)芳烴20040300XMUGXQ PFS03-01例例2 1,2 2 1,2 二苯乙烯二苯乙烯CC(Z)HHCC(E)HH順式，順式， 不發(fā)光不發(fā)光反式，發(fā)光反式，發(fā)光20040300XMUGXQ PFS03-01l剛性平面結(jié)構(gòu)例例1 1 熒光素與酚酞熒光素與酚酞 F 0.9220040300XMUGXQ PFS03-01例2 笏與聯(lián)苯例例 3 偶氮苯與雜氮菲偶氮苯與雜氮菲 F 1 F 0.220040300XMUGXQ PFS03-01例4 金屬配合物20040300XMUGXQ PFS03-01例5 熒光衍生化硫胺熒O1BVNNNSCH3C2H5OHNH2HC

6、lH3C(Z)NNNSCH3C2H5OHH3C(Z)N(E)硫胺素，硫胺素，VB1， 非熒光非熒光硫胺熒，強(qiáng)熒光硫胺熒，強(qiáng)熒光20040300XMUGXQ PFS03-01例6 聯(lián)萘與北觀測(cè)到萘的熒光觀測(cè)到萘的熒光20040300XMUGXQ PFS03-01l取代基的影響要點(diǎn)：要點(diǎn)：1）取代基影響分子的熒光光譜特性，其影響的方式）取代基影響分子的熒光光譜特性，其影響的方式及程度視取代基的不同而不同，有的影響不大，有的及程度視取代基的不同而不同，有的影響不大，有的影響嚴(yán)重。影響嚴(yán)重。2）一般規(guī)律，取代基的電子云如果能與共軛）一般規(guī)律，取代基的電子云如果能與共軛 鍵發(fā)鍵發(fā)光基團(tuán)作用，降低能量，增

7、大光基團(tuán)作用，降低能量，增大 電子的離域區(qū)域，電子的離域區(qū)域，則熒光增強(qiáng)，發(fā)射波長(zhǎng)紅移。則熒光增強(qiáng)，發(fā)射波長(zhǎng)紅移。20040300XMUGXQ PFS03-01給電子取代基 增強(qiáng)熒光NH2, NHR, NR2, OH, OR, 等等OHNHH EM285-365 nm270-310 nm310-405 nm相對(duì)熒光強(qiáng)度相對(duì)熒光強(qiáng)度 1.8 1.0 2.0ONHHH熒光減弱熒光減弱熒光減弱熒光減弱如何理解？如何理解？吸收增強(qiáng)吸收增強(qiáng)20040300XMUGXQ PFS03-01酚鹽吸收性質(zhì)化合物化合物 max max 203.57400254204210.56200270145023594002

8、872600OHO介質(zhì)（介質(zhì)（ 2%甲醇）甲醇）20040300XMUGXQ PFS03-01吸電子取代基COCOON+OOn 電子不與電子不與 電子共軛電子共軛羰基類(lèi)羰基類(lèi)1）n* 躍遷禁阻，躍遷禁阻， 小，小，10-22）最低單重態(tài)為）最低單重態(tài)為 n, * 型，易于型，易于ISC。熒光弱，磷。熒光弱，磷光強(qiáng)光強(qiáng)OOOHOH非熒光非熒光強(qiáng)熒光強(qiáng)熒光20040300XMUGXQ PFS03-01吸電子取代基硝基硝基引起引起ISC增大，熒光量子產(chǎn)率降低，磷光增大，熒光量子產(chǎn)率降低，磷光也弱，主要是增強(qiáng)也弱，主要是增強(qiáng)IC過(guò)程。過(guò)程。20040300XMUGXQ PFS03-01取代基的位置取代

9、基的位置要點(diǎn)要點(diǎn)1） 有利于有利于電子離域的，則熒光增強(qiáng)。電子離域的，則熒光增強(qiáng)。 因此，一般因此，一般鄰位、對(duì)位給電子基團(tuán)導(dǎo)致熒光增強(qiáng)。鄰位、對(duì)位給電子基團(tuán)導(dǎo)致熒光增強(qiáng)。2）有利于形成環(huán)，導(dǎo)致分子剛性增大，熒光增強(qiáng)。）有利于形成環(huán)，導(dǎo)致分子剛性增大，熒光增強(qiáng)。COOHOHCOHOHOCOOHCOOHOHHO熒光強(qiáng)度較弱熒光強(qiáng)度較弱熒光強(qiáng)度較強(qiáng)熒光強(qiáng)度較強(qiáng)20040300XMUGXQ PFS03-013）雙取代基可以是協(xié)同作用，也可以是非協(xié)同作用，當(dāng)為非協(xié)同作可以是協(xié)同作用，也可以是非協(xié)同作用，當(dāng)為非協(xié)同作用時(shí)，以作用大的為主。用時(shí)，以作用大的為主。CHCHN+O-ONH3CH3C協(xié)同作用協(xié)同

10、作用4 二甲基胺二甲基胺 - 4 硝基苯乙烯硝基苯乙烯20040300XMUGXQ PFS03-01重原子效應(yīng)20040300XMUGXQ PFS03-01重原子效應(yīng)重原子效應(yīng)PF2-Cl 萘萘2-Br 萘萘2- I 萘萘20040300XMUGXQ PFS03-01重原子效應(yīng)重原子效應(yīng)NNNNOH3CCH3CH3O F 0.22 10-5 P 0.14 0.43 P 1.9 s 0.024 sNNNNSH3CCH3CH3O20040300XMUGXQ PFS03-01l最低單重態(tài)的性質(zhì) , *不含有雜原子（不含有雜原子（N,O,S）的有機(jī)化合物均屬于這一）的有機(jī)化合物均屬于這一類(lèi)，其特點(diǎn)是自

11、旋允許躍遷，類(lèi)，其特點(diǎn)是自旋允許躍遷， 大，大， 104，熒光強(qiáng)，熒光強(qiáng)n, *1) 含有雜原子（含有雜原子（N,O,S）的有機(jī)化合物多屬于這一）的有機(jī)化合物多屬于這一類(lèi)，含有類(lèi)，含有n 電子，其特點(diǎn)是自旋禁阻電子，其特點(diǎn)是自旋禁阻 ， 小，小， 102, ISC速率大，熒光弱。速率大，熒光弱。2) n 軌道的能量受環(huán)境的影響大，如質(zhì)子化或生成軌道的能量受環(huán)境的影響大，如質(zhì)子化或生成氫鍵等，將使氫鍵等，將使n 軌道的能量降低，導(dǎo)致軌道的能量降低，導(dǎo)致n*躍遷的躍遷的能量增大。熒光分子的最低激發(fā)態(tài)可能變成能量增大。熒光分子的最低激發(fā)態(tài)可能變成 , *。分為兩類(lèi)分為兩類(lèi) 含氮雜環(huán)有機(jī)物含氮雜環(huán)有機(jī)

12、物含羰基雜原子有機(jī)物含羰基雜原子有機(jī)物20040300XMUGXQ PFS03-01含氮雜環(huán)有機(jī)物N熒光隨極性的增大而增強(qiáng)熒光隨極性的增大而增強(qiáng)例例1 喹啉喹啉介質(zhì)介質(zhì) 苯苯 乙醇乙醇 水水相對(duì)熒光相對(duì)熒光 1 30 1000可以理解為可以理解為N上的孤對(duì)電子與水形成氫鍵，使上的孤對(duì)電子與水形成氫鍵，使n軌道能量軌道能量降低，從而使最低單重激發(fā)態(tài)由降低，從而使最低單重激發(fā)態(tài)由n, *變成變成 , *。例例2 8-羥基喹啉在酸性介質(zhì)中熒光增強(qiáng)羥基喹啉在酸性介質(zhì)中熒光增強(qiáng)NOHNHOHH+20040300XMUGXQ PFS03-01含羰基有機(jī)物芳香類(lèi)芳香類(lèi)S1與與T1能級(jí)間隙小，能級(jí)間隙小， I

13、SC效率高，接近于效率高，接近于1。脂肪類(lèi)脂肪類(lèi)有微弱的熒光，有微弱的熒光，ISC效率低一些效率低一些0.991.001.010.840.930.870.87 ISC20040300XMUGXQ PFS03-01l抗磁性COORR=NONOAcR= D/ P0.00820.4757Diamagnetic / paramagnetic熒光量子產(chǎn)率熒光量子產(chǎn)率20040300XMUGXQ PFS03-01抗磁性COOR1R2OOCR1=R2=NONOAcR1=R2= D/ P0.0110. 6660熒光量子產(chǎn)率熒光量子產(chǎn)率20040300XMUGXQ PFS03-01抗磁性NFO+RNFOR弱熒光

14、弱熒光強(qiáng)熒光強(qiáng)熒光猝滅機(jī)理猝滅機(jī)理1）IC 加劇加劇2）ISC加劇加劇3）能量轉(zhuǎn)移）能量轉(zhuǎn)移4）電荷轉(zhuǎn)移）電荷轉(zhuǎn)移N. V. Blough and D. J. Simpson, “ Chemical mediated fluorescnece yield switching in nitroxide-fluorophore adducts: optical sensors of radical / redox reactions”, J. Am. Chem. Soc, 1988, 110, 1915-191720040300XMUGXQ PFS03-01抗磁性金屬有機(jī)化合物金屬有機(jī)化合物 0.

15、57 0.21 0.012Reference20040300XMUGXQ PFS03-01ReferenceReferenceKazuyuke Ishii, Nagao Kobayashi, “The excited multiplet states of metalloporphyrins and metallophthalocyanines coordinated of linked to nitroxide radicals”Coordination Chemistry Reviews, 198(2000), 231-25020040300XMUGXQ PFS03-013.2 Metal

16、 ligand compounds3.2 Metal ligand compounds 金屬離子金屬離子-有機(jī)配體化合物的發(fā)光特性與金屬離子和有機(jī)有機(jī)配體化合物的發(fā)光特性與金屬離子和有機(jī)配體最低激發(fā)態(tài)的能級(jí)的相對(duì)高低有關(guān)配體最低激發(fā)態(tài)的能級(jí)的相對(duì)高低有關(guān)M*S1T1MLS0M*S1T1MLS0M*S1T1MLS0M*S1T1MLS0MLCTLMCT 20040300XMUGXQ PFS03-013.2 Metal ligand compounds3.2 Metal ligand compoundsl配體發(fā)光配體發(fā)光M*S1T1MLS01）配體發(fā)光）配體發(fā)光2）配合前后發(fā)光特性發(fā)生變化，最）配合

17、前后發(fā)光特性發(fā)生變化，最低激發(fā)態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)變低激發(fā)態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)變, n, *向向 , *變化變化3）配合增加剛性，熒光增強(qiáng)）配合增加剛性，熒光增強(qiáng)20040300XMUGXQ PFS03-01配體發(fā)光配體發(fā)光NOHNOMg2+Mg/2強(qiáng)發(fā)光強(qiáng)發(fā)光 弱發(fā)光弱發(fā)光20040300XMUGXQ PFS03-01MLCT Metal ligand charge transferMLCT Metal ligand charge transferM*S1T1MLS0Rh Ru Os Ir Re銠銠 釕釕 鋨鋨 銥銥 錸錸NNNNNNRu2+2Cl-20040300XMUGXQ PFS03-01l弱發(fā)光或不發(fā)光弱發(fā)

18、光或不發(fā)光M*S1T1MLS0MM*通常很弱通常很弱20040300XMUGXQ PFS03-01l金屬離子發(fā)光金屬離子發(fā)光M*S1T1MLS0LMCT ligand-metal charge transfer1) f*f 躍遷，躍遷， Eu, Td, 銳線(xiàn)光譜銳線(xiàn)光譜Tb3+-Trion 發(fā)射光譜發(fā)射光譜20040300XMUGXQ PFS03-01LMCTLMCT2) d* d 或或 *d發(fā)光發(fā)光 Ru, Rh, Ir等，等， 寬帶光譜寬帶光譜Ru 聯(lián)二吡啶、聯(lián)三吡啶，鄰菲啰呤聯(lián)二吡啶、聯(lián)三吡啶，鄰菲啰呤Os 聯(lián)二吡啶、聯(lián)三吡啶，聯(lián)二吡啶、聯(lián)三吡啶，4，6 雙（甲硫基雙（甲硫基- 3 氨基

19、氨基- 嘧啶）等嘧啶）等Ir 聯(lián)二吡啶、聯(lián)三吡啶，鄰菲啰呤聯(lián)二吡啶、聯(lián)三吡啶，鄰菲啰呤Ru 鄰菲啰呤等鄰菲啰呤等問(wèn)題：?jiǎn)栴}：Demas 等人認(rèn)為等人認(rèn)為 - 二亞胺類(lèi)配體易被二亞胺類(lèi)配體易被還原，與鉑系元素形成的配合物應(yīng)為還原，與鉑系元素形成的配合物應(yīng)為MLCT.引自引自“熒光分析法熒光分析法” 陳國(guó)珍等人編寫(xiě)。陳國(guó)珍等人編寫(xiě)。20040300XMUGXQ PFS03-013.2.1 3.2.1 鉑系金屬有機(jī)配體化合物鉑系金屬有機(jī)配體化合物Rh Ru Os Ir Re銠銠 釕釕 鋨鋨 銥銥 錸錸Rhodium Ruthenium Osmium Iridium Rhenium 特點(diǎn)特點(diǎn)1）熒光量

20、子產(chǎn)率高，高達(dá)）熒光量子產(chǎn)率高，高達(dá) 0.5, 一般為一般為0.04 0.22) 固有熒光各項(xiàng)異性值高，固有熒光各項(xiàng)異性值高， 高達(dá)高達(dá)0.353）熒光壽命長(zhǎng)）熒光壽命長(zhǎng) 有利于壽命的測(cè)定有利于壽命的測(cè)定有利于表征生物分子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)有利于表征生物分子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)4）可以選擇不同的中心金屬離子和不同的配體，以）可以選擇不同的中心金屬離子和不同的配體，以適應(yīng)特定的需要（分子工程）適應(yīng)特定的需要（分子工程）代表性工作代表性工作20040300XMUGXQ PFS03-01Reference Reference J. N. Demas and B. A. Degraff, “ Design and ap

21、plication of highly luminescence trasition metal complexs” Anal. Chem., 63(17) 829A-837A, (1991)20040300XMUGXQ PFS03-01l電子結(jié)構(gòu)電子結(jié)構(gòu)以以d6型金屬離子和二亞胺（型金屬離子和二亞胺（diimine) 配體為主進(jìn)行討論。配體為主進(jìn)行討論。ML6 正八面體晶體場(chǎng)正八面體晶體場(chǎng)dz2,dx2-y2dxy, dxz, dzyet2 分裂能分裂能能量簡(jiǎn)并能量簡(jiǎn)并能量分裂能量分裂分裂能的決定因素分裂能的決定因素1）晶體場(chǎng)的強(qiáng)度）晶體場(chǎng)的強(qiáng)度Crystal field strength

22、of the ligand2) 中心金屬離子中心金屬離子Central metal ion20040300XMUGXQ PFS03-01配體配體 關(guān)注關(guān)注 軌道軌道et26 12 2* 1* 22t26, 1*1t25, 1*1t25, e1t26 S03dd*1dd*1,3 MLCT *可能的躍遷與電子態(tài)可能的躍遷與電子態(tài)軌道能級(jí)軌道能級(jí)t26, 11,e11,3LMCT d*d *20040300XMUGXQ PFS03-01躍遷特性躍遷特性1）dd* 禁阻，壽命長(zhǎng)，受環(huán)境影響大，易猝滅，量子產(chǎn)率低。禁阻，壽命長(zhǎng)，受環(huán)境影響大，易猝滅，量子產(chǎn)率低。2）CTMLCT 鉑系金屬離子鉑系金屬離子

23、LMCT d*d 發(fā)光發(fā)光 f*f 發(fā)光發(fā)光 稀土金屬離子稀土金屬離子金屬離子還原性越強(qiáng)，配體的氧化性越強(qiáng)，越易發(fā)生金屬離子還原性越強(qiáng)，配體的氧化性越強(qiáng)，越易發(fā)生MLCTNNbipyridine能量轉(zhuǎn)移能量轉(zhuǎn)移20040300XMUGXQ PFS03-01能量轉(zhuǎn)移能量轉(zhuǎn)移abcde+S0S1S2T1T2LigandLnAFPLn-FEnergy transfer 稀土配合物的熒光產(chǎn)生示意圖稀土配合物的熒光產(chǎn)生示意圖 A A：吸收；：吸收；F F：熒光；：熒光；P P：燐光；：燐光；LnLn：稀土離子；：稀土離子；Ln-FLn-F：稀土離子熒光：稀土離子熒光. .20040300XMUGXQ P

24、FS03-01配體對(duì)發(fā)光的影響配體對(duì)發(fā)光的影響強(qiáng)金屬?gòu)?qiáng)金屬-配體化合物具備幾個(gè)特點(diǎn)配體化合物具備幾個(gè)特點(diǎn)1） 最低激發(fā)態(tài)為最低激發(fā)態(tài)為CT態(tài)或態(tài)或*態(tài)態(tài)2）dd*態(tài)應(yīng)比最低激發(fā)態(tài)高得多，以避免態(tài)應(yīng)比最低激發(fā)態(tài)高得多，以避免dd*的熱激發(fā)。的熱激發(fā)。3）自旋）自旋-軌道耦合應(yīng)是有效的，以利于與無(wú)輻射去活化競(jìng)爭(zhēng)。軌道耦合應(yīng)是有效的，以利于與無(wú)輻射去活化競(jìng)爭(zhēng)。4）單純的）單純的*磷光壽命長(zhǎng)，量子產(chǎn)率低。磷光壽命長(zhǎng)，量子產(chǎn)率低。CT態(tài)將增加態(tài)將增加*磷光。磷光。5）最低激發(fā)態(tài)（發(fā)射態(tài)）能量不能過(guò)低，否則將導(dǎo)致）最低激發(fā)態(tài)（發(fā)射態(tài)）能量不能過(guò)低，否則將導(dǎo)致IC加劇。加劇。20040300XMUGXQ P

25、FS03-01增加增加分裂能分裂能中心金屬離子中心金屬離子配位體場(chǎng)配位體場(chǎng)配位體場(chǎng)的強(qiáng)度變化配位體場(chǎng)的強(qiáng)度變化Cl Py bpy, phen CN COPy, pyridine, 吡啶吡啶bpy, bipyriding 聯(lián)二吡啶聯(lián)二吡啶Phen, 1,10- phenanthroline 1,10- 鄰菲啰呤鄰菲啰呤金屬離子金屬離子分裂能隨原子序數(shù)的增大而增大分裂能隨原子序數(shù)的增大而增大20040300XMUGXQ PFS03-01例例1 1 聯(lián)二吡啶金屬化合物聯(lián)二吡啶金屬化合物吸收吸收MLCT帶帶 510 nm 450 nm 700nm 化合物化合物 FeL32+ RuL32+ OsL32+

26、電子結(jié)構(gòu)電子結(jié)構(gòu) 3d6 4d6 5d6 NN發(fā)光性質(zhì)發(fā)光性質(zhì) 非發(fā)光非發(fā)光 發(fā)光發(fā)光 弱發(fā)光弱發(fā)光S03dd*3MLCT3 *能量間隙小，能量間隙小， 易于非輻射易于非輻射幾乎不發(fā)光幾乎不發(fā)光20040300XMUGXQ PFS03-01例例2 2 銠銠- -聯(lián)二吡啶化合物聯(lián)二吡啶化合物化合物化合物 Rh(bpy) 2Cl2+ Rh(bpy)33+ 發(fā)光性質(zhì)發(fā)光性質(zhì) 室溫不發(fā)光室溫不發(fā)光低溫發(fā)光（低溫發(fā)光（77K)無(wú)結(jié)構(gòu)無(wú)結(jié)構(gòu) 740 nm室溫幾乎不發(fā)光室溫幾乎不發(fā)光低溫發(fā)磷光（低溫發(fā)磷光（77K) 3 *有精細(xì)結(jié)構(gòu)有精細(xì)結(jié)構(gòu) 740 nm dd*發(fā)光無(wú)精細(xì)結(jié)構(gòu)發(fā)光無(wú)精細(xì)結(jié)構(gòu)S03dd*3M

27、LCT3 *配位體發(fā)光有精細(xì)結(jié)構(gòu)配位體發(fā)光有精細(xì)結(jié)構(gòu)配位體場(chǎng)的強(qiáng)度變化配位體場(chǎng)的強(qiáng)度變化Cl bpy 20040300XMUGXQ PFS03-01例例3 3 釕釕- -聯(lián)二吡啶化合物聯(lián)二吡啶化合物化合物化合物 Ru(bpy)2(CN)2 Ru(bpy)2(CN) Cl 發(fā)光性質(zhì)發(fā)光性質(zhì) 室溫發(fā)光室溫發(fā)光 室溫室溫 不發(fā)光不發(fā)光 S03dd*3MLCT3 *配位體場(chǎng)的強(qiáng)度變化配位體場(chǎng)的強(qiáng)度變化Cl CN 化合物化合物 Ru(bpy)3 2+ Ru(bpy)2py22+ 發(fā)光性質(zhì)發(fā)光性質(zhì) 室溫發(fā)光室溫發(fā)光 室溫室溫 發(fā)光不穩(wěn)定發(fā)光不穩(wěn)定 低溫發(fā)光特性幾乎一樣低溫發(fā)光特性幾乎一樣容易熱激活容易熱激

28、活20040300XMUGXQ PFS03-013.2.2 3.2.2 非過(guò)渡金屬元素的金屬配體化合物非過(guò)渡金屬元素的金屬配體化合物特點(diǎn)特點(diǎn)1）金屬離子的外電子層具有與惰性氣體相同的電子）金屬離子的外電子層具有與惰性氣體相同的電子結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)2） 兩個(gè)配位基團(tuán)：兩個(gè)配位基團(tuán)： 共價(jià)（共價(jià)（ 鍵）配位鍵）配位 配位鍵配位鍵(提供孤對(duì)電子）提供孤對(duì)電子） 20040300XMUGXQ PFS03-01偶氮類(lèi)配體偶氮類(lèi)配體HO20040300XMUGXQ PFS03-01四苯基卟啉類(lèi)配體四苯基卟啉類(lèi)配體20040300XMUGXQ PFS03-013.2.2 3.2.2 非過(guò)渡金屬元素的金屬配體化合物非

29、過(guò)渡金屬元素的金屬配體化合物3）形成配合物后）形成配合物后 剛性增加剛性增加 最低電子激發(fā)態(tài)發(fā)生變化最低電子激發(fā)態(tài)發(fā)生變化 熒光增強(qiáng)熒光增強(qiáng)4）多應(yīng)用于分析測(cè)定）多應(yīng)用于分析測(cè)定20040300XMUGXQ PFS03-013.2.3 3.2.3 稀土金屬離子稀土金屬離子- -有機(jī)配體發(fā)光有機(jī)配體發(fā)光l稀土稀土 鈧（鈧（Sc) 釔（釔（Y）與鑭系元素）與鑭系元素l電子結(jié)構(gòu)電子結(jié)構(gòu) Eu 4f76S2 Eu3+ 4f6Tb 4f96S2 Tb3+ 4f8l離子的特性離子的特性1）順磁性）順磁性 （注意區(qū)別順磁性對(duì)芳香化合物（注意區(qū)別順磁性對(duì)芳香化合物激發(fā)態(tài)的猝滅）激發(fā)態(tài)的猝滅）2）吸收）吸收 ff* 躍遷躍遷 類(lèi)線(xiàn)狀光譜類(lèi)線(xiàn)狀光譜3）發(fā)射）發(fā)射 f*f 躍遷躍遷 類(lèi)線(xiàn)狀光譜類(lèi)線(xiàn)狀光譜l離子的發(fā)光特性離子的發(fā)光特性 1）水溶液中發(fā)光，配合后保留發(fā)光特性）水溶液中發(fā)光，配合后保留發(fā)光特性2）具有激光活性，可作為激光材料）具有激光活性，可作為激光材料20040300XM