一种溶剂及温度驱动的基于金属有机配合物的可视化磷光分子合页及其合成方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种溶剂及温度驱动的基于金属有机配合物的可视化磷光分子合页及其合成方法和应用。这种基于金属有机配合物的可视化磷光分子合页，其结构式如通式(1)所示：

【技术实现步骤摘要】
一种溶剂及温度驱动的基于金属有机配合物的可视化磷光分子合页及其合成方法和应用
本专利技术涉及一种溶剂及温度驱动的基于金属有机配合物的可视化磷光分子合页及其合成方法和应用。
技术介绍
自2016年诺贝尔化学奖表彰了三位科学家在分子机器设计与合成领域做出的杰出贡献以来，有关分子机器的研究占据了化学、材料、生物等领域的热点。在探索纳米世界的过程中，化学家通过精妙的设计分子结构，借助创造性的化学合成方法，利用单分子或多分子体系构筑分子机器，在分子水平上来模拟一些生物大分子或宏观机械运动的器件，从而实现器件的纳米尺寸化。其研究成果有助于人们深入认识蛋白质分子机器工作的机制，加深对生命科学的理解和认知，促进仿生学的快速发展，在催化、传感、光电材料等领域同样具有重要的应用价值。随着众多分子机器的开发与应用，研究分子机器的运动过程，不仅有助于人们深入理解和掌握分子机器运动的原理与机制，随着人们对分子机器的研究热情再度高涨，成为化学、生物、材料领域的热点之一，开发新型分子机器以及更加灵敏、直观的检测方法显得尤为重要。相比核磁共振波谱法、傅里叶红外光谱法、紫外可见光谱法、圆二色谱法等多种常用的表征方法。荧光的方法表征分子机器的运动有如下优势：响应速度快、成本低、灵敏度高、可远程操作等，相比于荧光输出信号，磷光具有较大的Stokes位移、较长寿命和高信噪比等优点。这些特点更有利于研究体系的实时发光变化，因此引入磷光功能团，是开发检测更加直观、快捷的可视化分子机器行之有效的方法。基于铂(II)平面的结构特性及优良的发光性能，在多方面有重要的应用价值，亦可以用来构筑分子机器，使得检测方法更加直观、快捷。基于分子合页发光(从可见到深红发光)的变化特性，制备颜色可调的传感及发光器件，为开发新型发光材料提供借鉴意义，可以应用于刺激响应温敏光变材料、催化、传感、化学生物成像、光电材料等领域。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种溶剂及温度驱动的基于金属有机配合物的可视化磷光分子合页及其合成方法和应用，这种可视化磷光分子合页通过溶剂温度的改变，分子合页结构发生改变，伴随着发光颜色的改变。本
技术实现思路
中的分子合页是指如宏观合页一样，借助外界力量，可以使合页在关闭和打开状态之间转变。本专利技术所采取的技术方案是：一种溶剂及温度驱动的基于金属有机配合物的可视化磷光分子合页，其结构式如通式(1)所示：式(1)中，R1为H、C12H25O、C16H33O中的至少一种；R2为H、CH3中的至少一种。这种溶剂及温度驱动的基于金属有机配合物的可视化磷光分子合页的合成方法，包括以下步骤：1)将1,3-二吡啶苯衍生物与K2PtCl4回流反应，过滤，洗涤，得到1,3-二吡啶苯氯化铂衍生物2)以卤代芳烃为原料，通过Sonogashira偶联反应和Glaser偶联反应，制成炔基配体3)将1,3-二吡啶苯氯化铂衍生物、炔基配体、催化剂在有机溶剂中混合，搅拌反应，得到通式(1)所示的可视化磷光分子合页。合成方法的步骤1)中，回流反应是在乙酸中回流反应。合成方法的步骤3)中，催化剂为碱催化剂；有机溶剂为醇类、醚类、酮类、醇醚类、酯类、酰胺类、烃类、腈类溶剂中的至少一种。合成方法的步骤3)中，反应是在保护气氛下室温反应10h～20h。这种溶剂及温度驱动的基于金属有机配合物的可视化磷光分子合页的调控方法，是将通式(1)所示的可视化磷光分子合页溶于卤代烃溶剂中，得到卤代烃母液，再将卤代烃溶剂母液与不良溶剂混合，得到混合液，将混合液进行升温或降温处理，混合液在紫外光照下的发光颜色随着温度的变化发生改变。调控方法中，通式(1)所示的可视化磷光分子合页在卤代烃母液中的浓度为0.4mmol/L～0.7mmol/L；通式(1)所示的可视化磷光分子合页在混合液中的浓度为0.04mmol/L～0.07mmol/L。调控方法的混合液中，不良溶剂与卤代烃溶剂的体积比为(8～10)：1。调控方法中，卤代烃溶剂为二氯甲烷；不良溶剂为环己烷、正己烷中的一种或两种。这种溶剂及温度驱动的基于金属有机配合物的可视化磷光分子合页在制备刺激响应温敏光变材料和/或催化材料和/或传感材料和/或化学生物成像材料和/或光电材料中的应用。本专利技术的有益效果是：本专利技术的合成工艺简单，容易纯化，所得基于金属有机配合物的可视化磷光分子合页材料对溶剂以及温度表现出特异性响应，表现出发光颜色的变化，实现了分子层面的分子运动的可视化，适用于刺激响应温敏光变材料、催化、传感、化学生物成像、光电材料等领域。附图说明图1是化合物C-2在氘代CDCl3中的核磁氢谱图；图2是化合物C-4在氘代CDCl3中的核磁氢谱图；图3是化合物C-6在氘代CDCl3中的核磁氢谱图；图4是化合物C-7在氘代CDCl3中的核磁氢谱图；图5是分子合页1在氘代CDCl3中的核磁氢谱图；图6是分子合页1在二氯甲烷溶液(a)、正己烷-二氯甲烷(9:1v/v)的混合溶液(b)、环己烷-二氯甲烷(9:1v/v)的混合溶液(c)在紫外光照下的示意图；图7是分子合页1关闭、打开两种状态下分子结构示意图；图8是分子合页1在二氯甲烷、正己烷-二氯甲烷(9:1v/v)的混合溶液、环己烷-二氯甲烷(9:1v/v)的混合溶液中的发射光谱图；图9是分子合页1在二氯甲烷溶液中的扫描电镜图(a)、透射电镜图(b)以及原子力显微镜图(c)；图10是分子合页1在环己烷-二氯甲烷(9:1v/v)混合溶液中的扫描电镜图(a)、透射电镜图(b)以及原子力显微镜图(c)；图11分子合页1在正己烷-二氯甲烷(9:1v/v)混合溶液中的扫描电镜图(a)、透射电镜图(b)以及原子力显微镜图(c)；图12是分子合页1在环己烷-二氯甲烷(9:1v/v)混合溶液中升温(a)，降温(b)过程的变温紫外吸收图；图13是分子合页1在环己烷-二氯甲烷(9:1v/v)混合溶液中升温(a)，降温(b)过程的变温发射光谱图；图14是分子合页1在环己烷-二氯甲烷(9:1v/v)混合溶液中低温283K(a)，高温308K(b)下紫外光照下的示意图；图15是分子合页1在环己烷-二氯甲烷(9:1v/v)混合溶液中升温以及降温循环过程的紫外吸收光谱(a)以及发射光谱图(b)。具体实施方式一种溶剂及温度驱动的基于金属有机配合物的可视化磷光分子合页，其结构式如通式(1)所示：式(1)中，R1为H、C12H25O、C16H33O中的至少一种；R2为H、CH3中的至少一种。优选的，可视化磷光分子合页结构式为：这种溶剂及温度驱动的基于金属有机配合物的可视化磷光分子合页的合成方法，包括以下步骤：1)将1,3-二吡啶苯衍生物与K2PtCl4回流反应，过滤，洗涤，得到1,3-二吡啶苯氯化铂衍生物2)以卤代芳烃为原料，通过Sonogashira偶联反应和Glaser偶联反应，制成炔基配体3)将1,3-二吡啶苯氯化铂衍生物、炔基配体、催化剂在有机溶剂中混合，搅拌反应，得到通式(1)所示的可视化磷光分子合页。其中，1,3-二吡啶苯衍生物、1,3-二吡啶苯氯化铂衍生物结构式中的R2为H、CH3中的至少一种；炔基配体中的R1为H、C12H25O、C16H33O中的至少一种。优选的，合成方法的步骤1)中，回流反应是在乙酸中回流反应。优选的，合成方法的步骤1)中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种溶剂及温度驱动的基于金属有机配合物的可视化磷光分子合页，其结构式如通式(1)所示：

【技术特征摘要】
1.一种溶剂及温度驱动的基于金属有机配合物的可视化磷光分子合页，其结构式如通式(1)所示：式(1)中，R1为H、C12H25O、C16H33O中的至少一种；R2为H、CH3中的至少一种。2.权利要求1所述一种溶剂及温度驱动的基于金属有机配合物的可视化磷光分子合页的合成方法，其特征在于：包括以下步骤：1)将1,3-二吡啶苯衍生物与K2PtCl4回流反应，过滤，洗涤，得到1,3-二吡啶苯氯化铂衍生物2)以卤代芳烃为原料，通过Sonogashira偶联反应和Glaser偶联反应，制成炔基配体3)将1,3-二吡啶苯氯化铂衍生物、炔基配体、催化剂在有机溶剂中混合，搅拌反应，得到通式(1)所示的可视化磷光分子合页。3.根据权利要求2所述的一种溶剂及温度驱动的基于金属有机配合物的可视化磷光分子合页的合成方法，其特征在于：步骤1)中，回流反应是在乙酸中回流反应。4.根据权利要求2所述的一种溶剂及温度驱动的基于金属有机配合物的可视化磷光分子合页的合成方法，其特征在于：步骤3)中，催化剂为碱催化剂；有机溶剂为醇类、醚类、酮类、醇醚类、酯类、酰胺类、烃类、腈类溶剂中的至少一种。5.根据权利要求4所述的一种溶剂及温度驱动的基于金属有机配合物的可视化磷光分子合页的合成方法，其特征在于：步骤3)中，反应是在保护气氛下室温反应10h...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永光，艾叶叶，任咏华，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东,44