Проекты

Синтез, изучение строения и свойств комплексов европия с O,N-тетрадентатными гетероциклическими лигандами

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» в секции «Поиск» среди работ учащихся 10–11 классов

Направление работы: Химия координационных соединений
Авторы работы: ГБОУ Школа имени Маршала В.И. Чуйкова
Предметы: Химия
Классы: 11 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» 2020 года

Актуальность

Исследование оптических свойств новых ярко люминесцирующих соединений с улучшенными характеристиками является важной задачей на стыке современных физики и химии. Важным классом таких веществ являются координационные соединения редкоземельных элементов. Эти соединения обладают высокой яркостью, а также большой длительностью свечения, что потенциально позволяет использовать их для решения целого ряда задач, таких как создание различных оптоэлектронных устройств (органических светоизлучающих устройств (OLED), фотоэлектронных умножителей, лазеров, волноводных усилителей), термометров и вискозиметров, основанных на люминесценции, а также неподделываемых люминесцентных чернил, что находит применение в криптографии. Кроме того, водорастворимые комплексы могут использоваться для решения широкого спектра биомедицинских задач, в том числе формирования изображения глубоких тканей, что позволяет в режиме реального времени отслеживать транспорт лекарственного препарата.

Цель

Синтез ранее не изученных реагентов на основе производных фенантролина и бипиридила, а именно синтез диамидов бипиридилдикарбоновой и фенантролиндикарбоновой кислот (a) и N-оксидов фенантролина (б), а также их комплексов с редкоземельными элементами, прежде всего европия, и исследование их строения и свойств.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Масс-спектрометр
  • Аналитические весы

Описание

Синтез тетрадентатных лигандов был осуществлён по следующей общей схеме. 

 

Был проведён синтез комплексов европия на основе амидов бипиридилдикарбоновой кислоты.

 

Было проведено исследование люминесцентных свойств амидного комплекса.

На следующем этапе работы был проведён синтез комплексов европия на основе N-оксидов 2,9-диаминофенантролина.

 

Были исследованы люминесцентные свойства образцов комплексов N-оксида и амина фенантролина с различными редкоземельными элементами.

Результаты работы/выводы

  1. Были синтезированы два новых перспективных комплекса европия и несколько лигандов, ранее не описанных в литературе (строение и состав полученных комплексов подтверждены 1Н-ЯМР, масс-спектрометрией и ИК-спектроскопией).
  2. Полученные комплексы обладают яркой люминесценцией.
  3. Были сняты спектры возбуждения, поглощения и испускания люминесценции, а также посчитаны квантовые выходы и время жизни люминесценции комплексов.

Перспективы использования результатов работы

В дальнейшем планируется продолжить исследование влияния заместителей на люминесцентные характеристики комплексов.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

МГУ им. М. В. Ломоносова, Химический факультет