于效祥　陈希朋　窦洁　仲启航　胡平宇　么冰

摘   要：本实验采用2，5-二羟基苯甲酸、对联苯酚、癸二酰氧基苯甲酰氯，无水氯化铕制备稀土铕主链液晶离聚物，采用红外、核磁、偏光显微镜与荧光光度计对其结构、液晶类型与荧光性能进行了表征。

关键词：荧光;铕;液晶;离聚物

1    含稀土离子概述

含稀土离子的主链液晶离聚物发光材料是一类多功能的新型材料。稀土离子赋予液晶离聚物高效窄锐的自发光特性，在分子探针、激光、光发射二极管[1-3]等领域具有潜在应用价值;主链液晶离聚物不仅赋予稀土发光材料良好的耐热、易加工、不易发生相分离及良好的液晶性能，而且其有序的液晶结构能够实现稀土离子的均匀分布，利于稀土离子有效发光。

本实验将稀土铕引入主链液晶离聚物中，制备了一种红色荧光铕液晶离聚物材料，在电子、机械、光学等领域有广阔的应用前景。

2    实验部分

2.1  试剂及仪器

试剂：2，5-二羟基苯甲酸，对联苯酚，癸二酸，对羟基苯甲酸，氯化亚砜，四氢呋喃（THF），吡啶，乙醇，异丙醇，异丙醇钠（国药集团化学试剂有限公司）;无水EuCl3（阿拉丁试剂有限公司）。

仪器：核磁光谱仪，美国Varian公司;傅里叶红外光谱仪，美国PE公司;偏光显微镜，德国LEICA公司;荧光分光光度计，美国Perkin Elmer公司。

2.2  合成步骤

通过文献报道方法[4]制备癸二酰氧基苯甲酰氯（见图1），产率57.5%。红外（KBr）：2 936～2 858（–CH3，–CH2–），1 752，1 778（C=O），1 602，1 498（Ar–）。

主链液晶离聚物合成步骤：将对联苯酚9.0 mmol与2，5-二羟基苯甲酸1.0 mmol溶于THF中，加入少量吡啶，常温下缓慢滴加癸二酰氧基苯甲酰氯10.0 mmol的THF溶液，75.0 ℃回流反应48 h，冷却后将反应液倒入水中，用稀盐酸调节pH至3～4，再用水冲洗至中性，过滤，得到棕色粉末状固体。将无水EuCl3 0.03 mmol溶解在无水异丙醇溶剂中，加入异丙醇钠，N2保护50 ℃反应2 h，再回流反应5 h，将主链液晶离聚物溶于THF中缓慢滴加到上述反应液中，回流反应12 h，冷却过滤，除去溶剂，粗产品分别用热乙醇与环己烷洗涤3次，30 ℃真空干燥。Yield：78%。红外（KBr）：3 403（–OH），2 924–2 852（–CH3，–CH2–），1 748，1 723，1 681（C=O），1 606，1 510（Ar–）。

3    结果与讨论

3.1  液晶类型分析

采用偏光显微镜对稀土铕主链液晶离聚物的液晶类型进行表征。当升温到131 ℃時，视野变亮，稀土铕液晶离聚物进入液晶相，出现向列型液晶的条纹织构，见图2（a），随着温度升至295 ℃时，视野变暗，条纹织构消失;降温时表现为纹影织构，见图2（b）。偏光分析结果表明稀土铕液晶离聚物属于向列型液晶，稀土铕离子的引入没有改变液晶离聚物的液晶类型。

3.2  荧光性能分析

稀土铕液晶离聚物能够发射出Eu3+的红色特征荧光。图3是稀土铕液晶离聚物的荧光谱图。谱图中位于579 nm，592 nm，616 nm，652 nm和697 nm处的发射峰分别归属于Eu3+的5D0→7F0、5D0→7F1、5D0→7F2、5D0→7F3和5D0→7F4跃迁，表明稀土铕液晶离聚物具有良好的荧光性能。

[参考文献]

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Preparation and characterization of fluorescent rare-earth liquid crystal ionomers

Yu Xiaoxiang， Chen Xipeng， Dou Jie， Zhong Qihang， Hu Pingyu， Yao Bing

（Institute Chemistry and Chemical Engineering， Xuzhou University of Technology， Xuzhou 221018， China）

Abstract：In this paper， fluorescent liquid crystalline ionomers which emit red fluorescence were synthesized using 2， 5-dihydroxybenzoic acid， 4， 4-dihydroxy p-biphenyls， sebacyloxy benzoyl chloride and anhydrous EuCl3. The structure， liquid crystal type and fluorescence property were characterized by infrared spectrum， nuclear magnetic resonance， polarizing microscope and fluorescence photometer.

Key words：fluorescent; europium; liquid crystal; ionomers