三联吡啶类d-f异核发光体系的研究

Terpyridyl d-f heteronuclear complexes utilizing d-block transition metal complexes with the ability to absorb energy in the visible region as "antenna ligand" have potential application in Bioimaging and fluoresacenc immunoassay. However, to design d-f heteronuclear luminescent complexes with high efficiency is still a challenge work. "back-to-back" bis(terpyridyl) analogues are idea conjugated bridges to assemble d-f heteronuclear luminescent complexes but less reported. A series of terpyridine analogues Fe and Ru complexes will be synthesized in this project and used as "antenna ligand" to sensitize the luminescence of lanthanide ions in solution by using "back-to-back" bis(terpyridyl) analogues to bridge Fe and Ru chromophores and lanthanide ions. Thus the systematic studies to reveal the interaction and influence on the luminescence of the assemble d-f heteronuclear luminescent complexes will be investigated. The investigation will provide fundamental knowledge on the preparation of the solid state d-f heteronuclear luminescent complexes, the energy transfer in solid state, and the development of novel lanthanide luminescent complexes where transition metal complexes work as sensitizers.

利用能在可见光区吸收能量的d-区过渡金属配合物作为“天线配体”来敏化稀土发光的d-f异核体系，在活体生物成像和荧光免疫分析中具有潜在的应用前景。设计合成高效敏化稀土发光的d-f异核体系仍是一项具有挑战性的课题。“背靠背”式三联吡啶类配体是组装d-f发光体系的理想共轭桥联配体之一。但相关报道并不多见。本项目拟合成一系列三联吡啶类过渡金属铁和钌配合物，以这些配合物作为“天线配体”，采用“背靠背”式双三联吡啶共轭桥联过渡金属铁和钌生色基团和稀土离子，研究这些配合物“天线配体” 通过“背靠背”式双三联吡啶共轭桥联配体与稀土离子在溶液中的相互作用和影响，同时摸索三联吡啶类d-f配合物固体的合成条件，为进一步研究固态d-f能量传递提供基础。从而为设计合成新型过渡金属稀土发光配合物提供新的思路和方法，为开发稀土发光配合物新体系提供必要的理论依据和实践指导。

利用能在可见光区吸收能量的d-区过渡金属配合物作为“天线配体”（Complexes as ligand）来敏化稀土发光的d-f异核体系，在活体生物成像和荧光免疫分析中具有潜在的应用前景。设计合成高效敏化稀土发光的d-f异核体系仍是一项具有挑战性的课题。本项目采用三联吡啶类配体构筑了三联吡啶f单核镧系配合物、三联吡啶f-f均双核镧系配合物以及三联吡啶d-f异双核镧系配合物，系统研究了三联吡啶类配体的结构、协同配体、镧系中心数目以及共轭桥联三联吡啶配体长度对镧系中心发光的影响。初步研究了三联吡啶类过渡金属配合物作为“天线配体”敏化镧系中心发光的能力。研究表明：β-二酮类配体与三联吡啶类配体协同敏化镧系离子中心发光的效果明显优于硝酸根与三联吡啶类配体。与三联吡啶均双核镧系配合物相比，三联吡啶单核镧系发光体系发光性能明显优于均双核体系。随着共轭桥联三联吡啶配体长度的增加，镧系中心发光性能明显下降。此外，三联吡啶类钌过渡金属配合物可作为“天线配体”可敏化部分镧系中心的近红外发光。上述研究为进一步摸索三联吡啶类d-f配合物的合成，研究d-f能量传递提供了基础。从而为设计合成新型过渡金属稀土发光配合物提供新的思路和方法，为开发稀土发光配合物新体系提供必要的理论依据和实践指导。