水溶性セルロースエーテル/EUの合成と発光特性(III)

発光性能を有する合成水溶性セルロースエーテル/EU(III)、すなわちカルボキシメチルセルロース(CMC)/EU(III)、メチルセルロース(MC)/EU(III)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)/EU(III)はこれらの複合体の構造を論じており、FTIR によって確認されています。これらの一致した天体の発射スペクトルは 615nm の EU (III) です。電動パペットの移行 (5D0 による)→7F2）。 CMC の置換は、CMC/EU の蛍光スペクトルと強度に影響を与えます (III)。 EU (III) の含有量も複合体の蛍光強度に影響します。 EU(III)含有量が5%(質量比)の場合、これらの水溶性セルロースエーテルEU(III)マッチの蛍光強度は最大に達した。

キーワード: 水溶性セルロースエーテル； Eu(III);一致しました。輝く

1.導入

セルロースは、β-D グルコース単位 (1,4) アルコールで接続されています。再生可能、生分解性、生体適合性があるため、セルロースの研究はますます注目を集めています。セルロースは、光学的、電気的、磁気的、触媒的性能を備えた化合物として、複数の公式グループのアルキル酸素配位子としても使用されます。 Y.OKAMOTO と共同研究者らは、希土類金属イオンポリマーを含む調製試験と応用を研究してきました。彼らは、CMC/TB に適合したコンピューターが強い円偏光蛍光を発していることを観察しました。 CMC、MC、およびHECは、最も重要で広く使用されているセルロースである水溶性セルロースであり、その優れた溶解性能と広範な応用価値、特に蛍光標識技術により大きな注目を集めています。水溶液中のセルロースの構造は非常に複雑です。効果的。

この論文は一連の水溶性セルロースエーテル、すなわちCMC、MC、HECとEU(III)によって形成されるマトモイドによって形成される調製、構造および蛍光特性について報告します。

2. 実験

2.1 実験材料

CMC (置換度 (DS) は 0.67、0.89、1.2、2.4) および HEC は KIMA CHEMICAL CO.,LTD よりご提供いただきました。

MC（DP=450、粘度350～550mpa）·s) KIMA CHEMICAL CO.,LTD.が製造しています。 Eu2O3 (AR) は上海岳龍化学工場で生産されます。

2.2 CMC (HEC、MC) /Eu(III) 錯体の調製

EuCl3·6H2O 溶液 (溶液 A): Eu2Os を 1:1 (体積比) HCl に溶解し、4.94×10-2 mol/L に希釈します。

CMC/Eu(III) 複合固体系: 0.0853g の CMC とさまざまな DS を水に溶解し、CMC:Eu(III) の質量比が 19 になるように定量的な Eu(III) をその水溶液に滴下します。 １．撹拌し、２４時間還流し、回転蒸発乾固し、真空乾燥し、瑪瑙乳鉢で粉末に粉砕する。

CMC (HEC、MC/Eu(III) 水溶液系: 0.0853 g の CMC (または HEC または MC)) サンプルを採取し、H2O に溶解し、さまざまな量の溶液 A を添加します (さまざまな Eu(III) 濃度の錯体を調製します) ）を撹拌し、加熱還流し、一定量のメスフラスコに移し、蒸留水を加えて標線まで希釈した。

2.3 CMC (HEC、MC) /Eu(III) 錯体の蛍光スペクトル

すべての複雑な水系は、RF-540 蛍光分光光度計 (島津製作所、日本) で測定されました。 CMC/Eu(III) 固体システムは、Hitachi MPE-4 蛍光分光計で測定されました。

2.4 CMC (HEC、MC) /Eu(III) 錯体のフーリエ変換赤外分光分析

複合体の FTIR IR を Aralect RFX-65AFTIR で固化し、KBr 錠剤に圧縮しました。

3. 結果と考察

3.1 CMC (HEC、MC) /Eu(III) 錯体の形成と構造

CMCは希薄水溶液中では静電相互作用により平衡状態にあり、CMC分子鎖間の距離は遠く、相互の力は弱い。 Eu(III)を溶液に滴下すると、溶液中のCMC分子鎖の立体配座特性がすべて変化し、初期溶液の静電バランスが崩れ、CMC分子鎖がカールする傾向があります。 Eu(III)がCMCのカルボキシル基と結合するとき、その結合位置はランダム(1:16)となるため、希薄水溶液中ではEu(III)とCMCが鎖内のカルボキシル基にランダムに配位し、 Eu(III) と CMC 分子鎖の間のこのランダムな結合は、キラル位置の一部を消失させるため、強い蛍光発光には好ましくありません。溶液を加熱するとCMC分子鎖の移動が促進され、CMC分子鎖間の距離が短くなります。このとき、Eu(III)とCMC分子鎖間のカルボキシル基との結合が起こりやすくなります。

この結合は、CMC/Eu(III) FTIR スペクトルで確認されます。曲線 (e) と (f) を比較すると、曲線 (f) の 1631cm-1 ピークが (e) で弱くなり、2 つの新しいピーク 1409 および 1565cm-1 が曲線 (e) に​​現れます。 vas、すなわちCMC/Eu(III)は塩物質であり、CMCとEu(III)は主にイオン結合で結合している。曲線(f)では、脂肪族エーテル構造の吸収による1112cm-1のピークと、アセタール構造と水酸基によるブロードな1056cm-1の吸収ピークが、錯体の形成により狭くなり、細かいピークが現れています。 。 C3-O の O 原子の孤立電子対電子とエーテルの O 原子の孤立電子対電子は配位に関与しませんでした。

曲線 (a) と (b) を比較すると、メトキシル基の酸素であるか無水グルコース環の酸素であるかにかかわらず、MC/Eu(III) の MC のバンドが変化していることがわかります。 MC ではすべての酸素が Eu(III) との配位に関与しています。

3.2 CMC (HEC、MC) /Eu(III) 錯体の蛍光スペクトルとその影響因子

3.2.1 CMC (HEC、MC) /Eu(III) 錯体の蛍光スペクトル

水分子は効果的な蛍光消光剤であるため、水和ランタニドイオンの発光強度は一般に弱いです。 Eu(III)イオンが水溶性セルロースエーテル、特に高分子電解質CMC分子に配位すると、配位した水分子の一部または全部が排除され、その結果Eu(III)の発光強度が増強されます。これらの錯体の発光スペクトルにはすべて 5D0 が含まれています。→7F2 Eu(III) イオンの電気双極子遷移。618nm にピークを生成します。

3.2.2 CMC (HEC、MC) /Eu(III) 錯体の蛍光特性に影響を与える要因

セルロースエーテルの特性は蛍光強度に影響を与えます。たとえば、異なる DS によって形成される CMC/Eu(III) 錯体は異なる蛍光特性を持ちます。 CMC の DS が 0.89 でない場合、CMC/Eu(III) 複合体の蛍光スペクトルは 618nm にのみピークを持ちますが、CMC の DS が 0.89 の場合、実験の範囲内では固体 CMC/Eu( III) III) 発光スペクトルには 2 つの弱い発光ピークがあり、それらは磁気双極子転移 5D0 です。→7F1 (583nm) と電気双極子遷移 5D0→7F3（652nm）。さらに、これらの複合体の蛍光強度も異なります。この論文では、615nm での Eu(III) の発光強度が CMC の DS に対してプロットされました。 CMCのDS=0.89のとき、固体CMC/Eu(III)の光強度は最大に達します。ただし、CMC の粘度 (DV) は、この研究の範囲内では複合体の蛍光強度に影響を与えません。

4 結論

上記の結果は、水溶性セルロースエーテル/Eu(III) 錯体が蛍光発光特性を有することを明確に確認します。これらの錯体の発光スペクトルには Eu(III) の電気双極子遷移が含まれており、615nm のピークは 5D0 によって生成されるものです。→7F2 遷移、セルロース エーテルの性質、および Eu(III) の含有量は、蛍光強度に影響を与える可能性があります。