Синтез и люминесцентные свойства комплексов европия (III) с 1,10-фенантролином и замещенными алифатическими β-дикетонами Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

УДК 661.143:547

А.И. Старикова, О.А. Белозерова, И.Х. Аветисов, А.Г. Чередниченко

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия

СИНТЕЗ И ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ СВОЙСТВА КОМПЛЕКСОВ ЕВРОПИЯ (III) С 1,10-ФЕНАНТРОЛИНОМ И ЗАМЕЩЕННЫМИ АЛИФАТИЧЕСКИМИ В-ДИКЕТОНАМИ

Синтезированы соединения 1,10-фенантролина и замещенных алифатических ß-дикетонов с европием, являющиеся перспективными фото- и электролюминофорами. Проведена их очистка и изучены свойства. Чистота синтезированного продукта исследована методами ТСХ, масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой и микроскопического люминесцентного анализа. Получены спектры люминесценции порошков синтезированных веществ и определены их координаты цветности. Показана перспективность применения синтезированных материалов для создания OLED-устройств, в устройствах отображения информации и в осветительной технике.

The effect of synthesis and purification conditions on structure and luminescent properties of red organic electroluminophore 1,10-phenentroline-tris-(aliphatic ß-diketonate) europium (III) was studied. The preparation purity was analyzed by ICP MS, TCA and luminescent microscopy. The luminescent properties of powdered material were studied.

Значительный интерес к синтезу новых высокоэффективных органических люминофоров и изучению их свойств сегодня связан с развитием новых методов люминесцентного анализа и с разработкой технологии электролюминесцентных устройств отображения информации. Применение органических светоизлучающих материалов в этой области позволяет добиться существенной экономии энергопотребления и значительно улучшить технические характеристики конечного изделия [1]. Другой перспективой использования органических светоизлучающих диодов (OLED) является их применение в осветительных устройствах. Значительное место среди органических электролюминесцирующих материалов занимают ме-талло-комплексные соединения. Широко известны и используются в технологии OLED-дисплеев 8-оксихиноляты алюминия (Alq3), цинка, лития и др. металлов. Значительное место в этом списке занимают различные соединения редких и редко-земельных металлов (РЗМ) с органическими ли-гандами. Наиболее востребованными в настоящее время являются фото- и электролюминофоры на основе европия [2].

Нами был разработана лабораторная методика получения комплексов 1,10-фенантролина и замещенных алифатических ß-дикетонов с евро-

пием (III). Аналогичные соединения с ароматическими ß-дикетонами были нами получены ранее и успешно используются в OLED устройствах различного назначен в качестве излучателей красного цвета свечения [3]. Для осуществления синтеза в спиртовой раствор расчетного количества гекса-гидрата хлорида или нитрата европия добавляли расчетное количество спиртового раствора 1,10-фенантролина и замещенного алифатического ß-дикетона, предварительно переведенного в енольную форму за счет добавления гидроксида натрия. Полученную реакционную массу нагревали при перемешивании до температуры 60-70°С и выдерживали в течение 1 часа. Затем реакционную массу охлаждали, а выпавший осадок целевого продукта отфильтровывали на фильтре Шотта. Полученный технический продукт в случае необходимости очищали перекристаллизацией из этилацета-та. Сушку полученных люминофоров осуществляли в течение 48 часов при комнатной температуре. После чего определяли технологический выход продукта, его температуру плавления и проводили анализ методами масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой, ТСХ и люминесцентной микроскопии. Полученные результаты приведены в таблице 1.

Таблица 1. Синтезированные соединения и их свойства.

№ Название t° C 1" пл , ^ Выход, % ^L max , нм

1. 1,10-фенантролин-три-(1,1 -дифторацетилацетонат) европия (III) >260 63,9 612

2. 1,10-фенантролин-три-(1ДД-трифторпентан-2,4-дионат) европия (III) >260 30,4 612

3. 1,10-фенантролин-три-(1,1,1 -трифтор-5-метилгексан-2,4-дионат) европия (III) 130-132 28,4 611

4. 1,10-фенантролин-три-(1,1,1 -трифтор-5,5 -диметилгексан-2,4-дионат) европия (III) 196-198 91,7 612

5. 1Д0-фенантролин-три-(2,2,6,6-тетраметилгептан-3,5 -дионат) европия (III) >260 11,8 611

6. 1,10-фенантролин-три-(гептан-3,5 -дионат) европия (III) 210-212 82,6 611

7. 1,10-фенантролин-три-(гептан-3,5 -дионат) европия (III) 215-217 95,4 610

На рис.1 в качестве примера приведены микрофотографии порошка при естественном и УФ-освещении. Видно, что синтезированные соединения обладают интенсивной фотолюминесценцией в красной области спектра.

Рис.1. Микрофотографии порошка (1,10-фенантролин)-три-(1,1,1-трифтор-5,5-диметилгексан-2,4-дионата) европия (III) в отраженном и УФ-свете

Люминесцентные свойства синтезированных веществ изучались на приборе Ocean Optics. На рис.2. приведены рассчитанные по полученным спектральным данным координаты цветности для (1,10-фенантролин)-три-(1,1,1-трифтор-5,5-диметилгексан-2,4-дионата) европия (III).

Рис. 2. Координаты цветности порошка (1,10-фенантролин)-три-(1,1,1-трифтор-5,5-диметилгексан-2,4-дионата) европия (III)

Полученные результаты хорошо согласуются с данными по другим комплексным дикетонатным соединениям европия [3] и позволяют надеяться, что синтезированные люминофоры могут быть использованы для формирования светоизлучающих слоев ОЬЕЭ-структур.

Библиографический список

1. Z. Li, H.Meng. Organic light-emitting materials and devices. - New York.: CRC Press. 2007. 671 р.

2. F.So. Organic electronics. Materials. Processing. Devices and Application. - New York.: CRC Press. 2010. 568 р.

3. Зиновьев А.Ю., Аветисов И.Х., Чередниченко А.Г. Технология органических электролюминесцентных устройств. Гетероструктуры. - М.: изд. РХТУ им. Д.И. Менделеева. 2011. 63 с.

УДК 66.013.7:662.76

А.Ю.Петров, С.А.Синицин, Н.А.Козырева, Н.В.Нефёдова, А.И.Михайличенко

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия

КАТАЛИТИЧЕСКАЯ ДЕТОКСИКАЦИЯ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Закономерности управляемого структурного дефектообразования с целью придания требуемых характеристик исследованы на примере сложных оксидов железа - ферритов. Установлены оптимальные условия синтеза кислород-дефицитного феррита, который предлагается использовать в качестве катализатора полного окисления моноксида углерода при детоксикации отходящих газов различного происхождения.

Controlled structural defect formation regularities to refine target properties has been investigated upon complex iron oxides, known as ferrites. Oxygen-deficient ferrite proved to be an efficient catalyst for complete carbon monoxide oxidation, meant for exhaust gases detoxication, so optimal synthesis conditions of that ferrite has been revealed.

Каталитическая очистка отходящих (дымовых) газов от моноксида углерода применяется в различных процессах. Условия очистки и схемы процессов определяются основным производством и требованиями, предъявляемыми к качеству очистки. В то же время, не теряют актуальности требования по снижению издержек в процессе производства катализаторов, их эксплуатации и дальнейшей утилизации. В этой связи, снижение