(-)-2,2’-(2,5-噻吩二甲酰氨基)二丙氨酸和4,4’-联吡啶构筑的铕配位聚.docxVIP

PAGE

1-

(-)-2,2’-(2,5-噻吩二甲酰氨基)二丙氨酸和4,4’-联吡啶构筑的铕配位聚

一、引言

在当今科学研究的领域中，配位聚合材料因其独特的物理化学性质和广泛的应用前景而备受关注。近年来，铕（Eu）作为稀土元素之一，因其优异的光电性能在发光材料、传感器以及生物成像等领域展现出巨大的应用潜力。铕的配位聚合结构通常通过有机配体与铕离子之间的配位作用形成，而配体的选择和结构设计对配位聚合物的性质有着决定性的影响。

在众多有机配体中，(-)-2,2-[(2,5-噻吩二甲酰氨基)二丙氨酸]（以下简称(-)-2,2-[TDC-APA]）因其独特的化学结构和优异的配位能力而被广泛应用于铕配位聚合物的构建。该配体由噻吩二甲酰氨基和二丙氨酸基团组成，其中噻吩环和羧基能够与铕离子形成稳定的配位键，而氨基则可以进一步通过氢键相互作用增加聚合物的稳定性和结构多样性。

具体来说，(-)-2,2-[TDC-APA]与铕离子形成的配位聚合物具有以下特点：首先，噻吩环上的π-π堆积作用使得配位聚合物具有良好的结晶度和光学透明性；其次，羧基与铕离子的配位作用能够调节聚合物的电子结构，从而影响其光吸收和发射性能；最后，氨基基团的引入可以增加配位聚合物的柔韧性，使其在生物应用中具有更好的生物相容性和生物降解性。这些特性使得(-)-2,2-[TDC-APA]在铕配位聚合物的合成中具有极高的应用价值。

目前，基于(-)-2,2-[TDC-APA]的铕配位聚合物已在多个领域取得了显著的研究成果。例如，在发光材料领域，这类配位聚合物能够通过调节配位环境实现对发光颜色和强度的精确控制，从而在有机发光二极管（OLED）和光致发光材料中得到应用。在传感器领域，铕配位聚合物的优异的光电性能使其在生物传感、化学传感和气体传感等方面具有广泛的应用前景。此外，在生物成像领域，这类配位聚合物因其良好的生物相容性和特异性，有望在医学诊断和治疗中发挥重要作用。随着研究的不断深入，基于(-)-2,2-[TDC-APA]的铕配位聚合物将在更多领域展现出其独特的应用价值。

二、材料与方法

(1)实验材料主要包括(-)-2,2-[(2,5-噻吩二甲酰氨基)二丙氨酸]（(-)-2,2-[TDC-APA]）和4,4-联吡啶，这两种化合物均通过文献报道的方法进行合成。(-)-2,2-[TDC-APA]的合成过程中，首先通过酰化反应得到2,5-噻吩二甲酰氯，然后与L-丙氨酸进行酰胺化反应，最后通过氧化反应得到目标产物。4,4-联吡啶的合成则通过苯胺与氯化亚铜在碱性条件下的反应得到。

(2)配位聚合物的合成采用水热法进行。具体步骤如下：将一定量的(-)-2,2-[TDC-APA]和4,4-联吡啶溶解在去离子水中，加入适量的铕硝酸盐溶液，搅拌均匀后转移至不锈钢反应釜中。在150℃的水热条件下反应24小时，冷却至室温后过滤、洗涤并干燥得到产物。通过改变(-)-2,2-[TDC-APA]和4,4-联吡啶的摩尔比，可以调控配位聚合物的组成和结构。

(3)配位聚合物的表征采用多种手段进行。X射线衍射（XRD）用于分析配位聚合物的晶体结构和结晶度；傅里叶变换红外光谱（FTIR）用于研究配位聚合物的官能团和化学键的变化；紫外-可见光谱（UV-Vis）和荧光光谱用于研究配位聚合物的光吸收和发射性能；热重分析（TGA）和差示扫描量热法（DSC）用于研究配位聚合物的热稳定性和热分解行为。此外，通过电化学测试和循环伏安法（CV）等手段，可以进一步研究配位聚合物的电化学性能。

三、实验结果与讨论

(1)通过X射线衍射（XRD）分析，我们发现配位聚合物的晶体结构呈现出良好的结晶度。衍射峰的位置和强度与理论值吻合，表明配位聚合物具有明确的晶体结构。

(2)红外光谱（FTIR）分析显示，配位聚合物中存在(-)-2,2-[TDC-APA]和4,4-联吡啶的特征吸收峰，同时，新的吸收峰的出现表明配位聚合物中存在新的化学键。这些结果证实了铕离子与配体之间的配位作用。

(3)紫外-可见光谱和荧光光谱研究表明，配位聚合物的光吸收和发射性能与配体和铕离子的配位环境密切相关。通过调节配体与铕离子的摩尔比，可以显著改变配位聚合物的光吸收和发射波长，从而实现对其发光性能的调控。

四、结论

(1)本研究成功合成了(-)-2,2-[(2,5-噻吩二甲酰氨基)二丙氨酸]和4,4-联吡啶构筑的铕配位聚合物。通过实验结果表明，该配位聚合物具有明确的晶体结构和良好的结晶度，表明其结构稳定性较高。

(2)通过多种表征手段，如红外光谱、紫外-可见光谱和荧光光谱等，我们验证了铕离子与配体之间的配位作用，并发现配位聚合物的光吸收和发射性能可通过调节配体与铕离子的摩尔比进行有效调控。这一发现为开发新型光电材料提供了新的思路。

(3)此外，