论文标题：Divalent Europium Complexes with Phenochalcogenato Ligands: Syntheses, Crystal Structures, and Luminescence Properties

论文链接：https://www.mdpi.com/2304-6740/13/12/413

期刊名：Inorganics

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/inorganics

一、文章引言

在稀土功能材料领域，二价铕（Eu (II)）配合物凭借独特的 5d→4f 电子跃迁特性，成为有机发光二极管、荧光温度计等尖端器件的核心候选材料。其发光性能对配体场高度敏感，通过配体设计可实现发光颜色的精准调控，这一特性使其在光电子技术领域备受青睐。

然而，当前研究多集中于氧、氮原子配位体系，对硫族元素（硫、硒、碲）这类第三周期以上主族元素的配位研究十分匮乏。硫族元素的原子半径、电负性差异显著，有望通过重原子效应与配体场协同作用，为 Eu (II) 配合物的发光调控提供全新维度。基于此，南方科技大学郑智平教授团队聚焦硫族配体（Nat. Synth. 2024, 3, 655-661； Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202410019； J. Mater. Chem. C 2024, 12, 16506-16514； Inorg. Chem. Front. 2025, 12, 8560-8571），成功合成系列新型 Eu (II) 基硫族配合物，系统揭示了硫族配体对 Eu (II) 离子发光性能的调控机制，相关成果发表于 Inorganics。

二、研究过程与结果

研究团队采用还原合成策略，以二苯基二硫/硒/碲化物为硫族源，通过 Eu(BH₄)₂(THF)₂或 NaH 还原，成功制备出两类共五种单核 Eu (II) 硫族配合物：Eu[H₃B·EPh-κE,H,H]₂(DME)₂（(1, E = S; 2, E = Se）与 Eu[EPh]₂(18-C-6)（E=S、Se、Te）。

图1. 单核Eu(II)基硫配合物的合成示意图

结构表征显示，1和2为同构晶体，均属于单斜晶系 C2/c 空间群，Eu (II) 离子形成十配位构型；配合物3-5结构相似但晶系不同，3 为单斜晶系 P2₁/c 空间群，而 4 与 5 为正交晶系 Pna2₁空间群，这种差异源于分子内 CH-π 相互作用与氢键的协同影响。

图2. 配合物1（a）和2（b）的球棍模型结构图。紫色：Eu原子；黄色：S原子；金色：Se原子；红色：O原子；灰色：C原子；浅紫色：B原子。# Symmetry code: 1-x, y, 0.5-z.

图3. 18-Crown-6配位的单核Eu(II)基硫族配合物3（a）、4（b）和5（c）的球棍模型结构图，3（d）、4（e）和5（f）的侧视图，3（g）、4（h）和5（i）的分子内相互作用。紫色：Eu原子；黄色：S原子；金色：Se原子；橙色：Te原子；红色：O原子；灰色：C原子。# Symmetry code: 1-x, 1-y, 1-z.

荧光性能测试表明，两类配合物呈现鲜明发光差异：Eu [H₃B•EPh]₂(DME)₂系列发射黄绿光，Eu-Crown-E 系列发射蓝绿光。硫族元素的重原子效应显著调控发光峰位，从硫到硒的替换使发射峰红移，而碲配合物因配体场强度减弱呈现独特蓝光发射。变温测试显示，随着温度降低，配合物发光强度最高提升 15 倍，且发射峰轻微红移，展现出荧光温度计应用潜力。热重分析证实，配合物在 150℃以下稳定性良好，高温分解后残留产物为 EuO，为其作为功能材料前驱体提供了依据。

图4. 不同温度下Eu(II)基配合物1（a）、2（b）、3（c）、4（d）和5（e）的荧光发射光谱图。

三、总结讨论

该研究通过创新合成策略，成功构建了结构多样的 Eu (II) 基硫族配合物体系，明确了硫族配体的结构特征与 Eu (II) 离子 5d→4f 跃迁发光的构效关系。硫族元素的原子半径梯度与配体场强度协同作用，实现了从黄绿光到蓝绿光的发光调控。研究成果不仅丰富了二价稀土硫族配合物的合成方法学，更为高性能发光材料的设计提供了新范式。未来通过优化硫族配体的取代基修饰，可进一步拓展发光颜色的可调范围，推动其在有机光电器件、低温磁制冷、X 射线探测等领域的实际应用。这一突破为稀土功能材料的性能升级与应用拓展开辟了新路径，有望为光电子技术的发展提供关键材料支撑。

作者介绍：

丁友松博士，南方科技大学研究副教授。2017年毕业于西安交通大学，指导老师郑彦臻教授。主要从事稀土单分子磁体的合成及构效关系、稀土硫族团簇的合成及物理性质研究、高价稀土配合物的合成及电子结构研究等稀土配位化学研究工作。相关工作先后发表在Nat Synth、Nat Commun、Angew Chem等学术期刊62篇，其中以第一作者或通讯作者发表论文29篇，参与撰写英文专著2章。

郑智平，国家特聘专家、南方科技大学讲席教授、鹏城孔雀特聘教授。本科和研究生毕业于北京大学，1995年于加州大学洛杉矶分校获博士学位，之后在哈佛大学从事博士后研究。1997-2017年间任职亚利桑那大学，自2017年6月受聘南方科技大学。

研究兴趣包括过渡金属及稀土元素功能配合物的合成、结构表征、性质研究以及材料应用。近期工作主要围绕稀土硫族团簇和高价稀土配位化学以及面向实际应用的液态有机小分子氢载体的催化产氢展开。曾获美国NSF CAREER AWARD、欧洲镧系与锕系元素学会Junior Award。2016年当选英国皇家化学会会士，为RSC中国高级专家委员会委员；现任Inorganic Chemistry Frontiers副主编、Journal of Rare Earths海外编委、《无机化学学报》及Inorganics编委、Polyoxometalates顾问编委。

原文出自 Inorganics 期刊：Wu, Z.-F.; Yang, Q.-S.; Ding, Y.-S.; Zheng, Z. Divalent Europium Complexes with Phenochalcogenato Ligands: Syntheses, Crystal Structures, and Luminescence Properties. Inorganics 2025, 13, 413.

Inorganics 期刊介绍

主编：Duncan H. Gregory, University of Glasgow, UK

期刊范围涵盖固体无机化学、配位化学、生物无机化学、有机金属化学、无机材料化学、理论无机化学、超分子化学和应用无机化学等，着重报道新的和已知无机化合物的合成、热力学、动力学性质、谱学、结构和成键等性能。

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