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具有高度三维共轭结构的对称的和不对称的三明治型(sandwich-type)稀土及一些其它金属的酞菁、卟啉类配合物具有独特的光、电和磁性质,该类型化合物具有扩展的平面共轭分子结构和较小的HOMO-LUMO能级差,因而显示出特殊的光谱学、电化学及其它物理化学性能;在分子导体,分子磁体,分子元器件,液晶和非线性光学材料等多方面具有潜在的应用价值。自20世纪60年代Kirin首次制得这类化合物以来,吸引着人们越来越浓厚的研究兴趣。人们对其进行了各方面研究,如结构、光谱、各种特性、并发展了各种合成方法。用一定的成膜技术将其制备成微观上分子排列高度有序的薄膜材料,将更能体现出该类化合物优良的物化特性,由于酞菁化合物的平面分子结构及环间强烈的非共价相互作用,因此成为超分子组装中有用的构件块(building blocks)。Langmuir-Blodgett(LB)技术可在分子水平上对构件块进行组装,因此也成为组装酞菁化合物超分子体系的有效手段。该技术也用于稀土双酞菁等夹心化合物的超分子体系的组装,发现由于分子高度有序的组织、导电性、光学性质等呈现出明显的各向异性。本论文中我们运用LB技术将三明治型三酞菁稀土的配合物(Pc)M[Pc(OC8H17) 8] M[Pc(OC8H17) 8] (M=Gd,Dy,Er)组装成有序超分子体系,然后采用了压力-面积曲线,紫外-可见吸收,偏振紫外吸收,低角X射线衍射,透射电子显微镜(TEM)等多种手段对有序超分子组装体系的结构进行了表征,结果如下:用π-A等温线研究了(Pc)M[Pc(OC8H17) 8] M[Pc(OC8H17) 8] 及(Pc)M[Pc(OC8-H17) 8] M[Pc(OC8H17) 8] /SA(摩尔比1:4) (M=Gd,Dy,Er)在气/液界面的单层膜。结果表明,纯膜及混和膜均可在气/液界面上形成稳定的单层膜,硬脂酸的加入有效改善了配合物分子的聚集。同时得到了在气/液界面上的极限分子面积,发现分子的极限分子面积随中心离子半径的增加而增大,硬脂酸与(Pc)M[Pc(OC8H17) 8] M[Pc(OC8H17) 8] (M=Gd,Dy,Er)为理想混合。用垂直提拉法制备了(Pc)M[Pc(OC8H17) 8] M[Pc(OC8H17) 8] /SA(摩尔比 1: 4) (M=Gd,Dy,Er)的多层LB膜,并用紫外一可见吸收光谱、偏振紫外一可见吸收光谱研究了二种化合物在LB膜中的排列。与溶液中的吸收光谱比较,化山东大学硕士学位论文合物LB膜的吸收光谱中Q吸收带发生红移,说明LB膜中三酞蓄聚集形成了J聚集体,这种聚集现象是由于激子相互作用引起的。偏振紫外一可见吸收光谱的研究结果表明,混合LB膜中,三酞著分子平面与基片之间成一定的夹角,夹角小于魔角。用低角X射线衍射实验表征了膜的结构。结果表明(Pe)M[pe(OCsH17)s」M[pe(OCSH,7)s」(M=Gd,Dy,Er)与SA的混合LB膜具有很好的层状结构。实验得到了一级Bragge衍射峰,根据Bragge方程计算出化合物单层膜的厚度分别为2.41nln(M=Gd,Dy),2.42nm(M=Er)。结合偏振紫外一可见吸收光谱测定的三酞著分子的取向角,可以认为取代稀土三酞著分子在气/液界面上长链向上伸展,在膜中呈faee一to一face柱状排列,edge一。n取向。单层厚度的实际观测结果与理论计算值恰好吻合。用TEM观察了20mN下(pe)Dy〔pe(OCSH17)s]Dy[pe(OCsH,7)s]纯膜及混合膜的单层膜,发现纯膜中分子发生了较强的聚集,有圆形大小不一的畴存在。混合膜中分子形成了分布均匀、尺寸相近的条带状结构,这表明加入硬脂酸后,分子进行了自组装,形成了超分子体系,膜中分子呈现出较好的二维有序性。关键词:稀土三酞著化合物,Langmuir一Bledgett技术,有序分子体系。