一类双核环金属铂(III)配合物近红外发光材料的制备和应用制造技术

本发明专利技术提出的一类离子型双核环金属铂(III)配合物近红外发光材料，与现有已公开的大多数环金属铂(II)配合物相比，具有显著不同的优势和特点：(1)引入具有空穴传输功能的给电子(D)基团，与具有电子传输功能的吸电子噁二唑(A)基团组合，构建D‑A构型的阴离子辅助配体，有利于形成双核三价环金属铂(III)配合物，提高分子的载流子传输平衡和激子利用率；(2)非平面的铂(III)配合物，有效抑制了浓度淬灭；(3)负离子X的引入，降低了分子带隙，使得铂(III)配合物的发光红移。该类离子型双核环金属铂(III)配合物可作为发光材料应用于近红外电致发光器件的发光层，实现发光器件的高效近红外发射。

Preparation and Application of Near Infrared Luminescent Materials with Binuclear Cyclic Platinum (III) Complexes

The NIR luminescent material of the ionic binuclear ring metal platinum (III) complex proposed by the present invention has significant advantages and characteristics compared with most of the existing published ring metal platinum (II) complexes: (1) the anion assistant of D_A configuration is constructed by introducing electron donor (D) group with hole transport function and combining with electron-absorbing oxadiazole (A) group with electron transport function. Auxiliaries are conducive to the formation of binucive trivalent metal platinum (III) complexes, improving the carrier transport equilibrium and exciton utilization efficiency; (2) non-planar platinum (III) complexes, effectively inhibiting concentration quenching; (3) the introduction of negative ion X, reducing the molecular band gap, making the luminescence red shift of platinum (III) complexes. These ionic binuclear ring metal platinum (III) complexes can be used as luminescent materials in the luminescent layer of near infrared electroluminescent devices to achieve high efficiency near infrared emission.

【技术实现步骤摘要】
一类双核环金属铂(III)配合物近红外发光材料的制备和应用
本专利技术涉及一类双核三价环金属铂(III)配合物近红外发光材料的合成及其在有机电致发光器件中的应用，属于近红外电致发光材料领域。
技术介绍
近红外光波是一类介于700-2500nm之间的非可见光。近年来，随着光纤通讯、传感、生物活体检测和医学成像等技术的快速发展，近红外发光材料在军事、医疗和能源等方面的应用已越来越多受到关注[1-5]。文献报道的近红外发光材料从元素组成上大致分为两类：①无机类发光材料，主要包括稀土金属和碱土金属类发光材料[6-7]；②有机类发光材料，主要包括有机小分子、聚合物和过渡金属配合物发光材料[5,8-9]。与无机发光材料相比，有机发光材料具有四个方面的优势：①有机材料的功能和结构易于调节，制备成本低，发展空间大；②易通过涂膜制作发光器件，器件制作过程简单，成本低；③材料的成膜性好，可实现器件的柔性大面积制造；④发光器件重量轻、驱动电压低、轻便易携。因此，有机近红外发光材料具有广阔的发展和应用前景，已成为当今新材料领域最富活力和生机的前沿研究之一。有机近红外发光材料及其器件目前存在的主要问题是：(1)近红外发光材料品种单一，选择范围窄，难以满足实际应用的需要；(2)已报道的有机近红外电致发光材料易晶化，在高电流密度下，器件的发光效率滚降严重；(3)有机近红外发光电致发光器件的发光效率和使用寿命偏低，制约了有机近红外发光材料在光纤通讯军事、医疗和能源等方面的应用。为此，我们专利技术了一类双核三价环金属铂(III)配合物近红外发光材料的制备和应用技术。这类环金属铂(III)配合物以C∧N环金属配体为主配体，具有电子供-受体(D-A)结构的2-巯基-1,3,4-噁二唑衍生物为辅助配体，氯离子提供价电子。在2-巯基-1,3,4-噁二唑母体结构上引入具有空穴传输功能的基团，使得阴离子辅助配体具有双极传输功能。这类具有双极传输功能的阴离子辅助配体，容易与氯离子一起协同作用，形成具有立体结构的铂(III)配合物。这类双核环金属铂(III)配合物的双极传输功能和非平面的立体结构，能有效抑制浓度淬灭，提高有机近红外电致发光器件性能。附：主要参考文献[1]WANGZY.Near-infraredorganicmaterialsandemergingapplications[M].[Sl.]:CRC,2013.[2]QIANG,WANGZY.Near-infraredorganiccompoundsandemergingapplications[J].ChemistryAnAsianJournal,2010,5(5):1006-1029.[3]XIANGH,CHENGJ,MAX,etal.Near-infraredphosphorescence:materialsandapplications[J].ChemicalSocietyReviews,2013,42(14):6128-6185.[4]XUG,ZENGS,ZHANGB,etal.Newgenerationcadmium-freequantumdotsforbiophotonicsandnanomedicine[J].ChemicalReviews,2016,116(19):12234-12327.[5]BENNETTMA,BHARGAVASK,CHENGEC,etal.Unprecedentednear-infraredemissionindiplatinum(Ⅲ)(d7-d7)complexesatroomtemperature[J].JournaloftheAmericanChemicalSociety,2010,132(20):7094-7103[6]GARCIAG,GAZQUEZJ,etal.Tunablenear-infraredandvisible-lighttrans-mittanceinnanocrystalin-glasscomposites[J].Nature,2013,500(7462):323-326.[7]SHENJ,CHENG,OHULCHANSKYYTY,etal.Upconversion:tunablenearinfraredtoultravioletupconversionluminescenceenhancementin(α-nayf4:yb,tm)/caf2core/shellnano-particlesforinsitureal-timerecordedbiocompatiblephotoactivation[J].Small,2013,9(19):3213-3217.[8]YAOL,ZHANGS,WANGR,etal.Highlyefficientnear-infraredorganiclight-emittingdiodebasedonabutterflyshapeddonor-acceptorchromophorewithstrongsolid-statefluorescenceandalargeproportionofradiativeexcitons[J].AngewandteChemieInternationalEdition,2014,53(8):2119-2123.[9]WuXG,LiuY,WangYF,etal.Highlyefficientnear-infraredemissionfrombinuclearcyclo-metalatedplatinumcomplexesbridgedwith5-(4-octyloxyphenyl)-1,3,4-oxadiazole-2-thiolinPLEDs[J].OrganicElectronics,2012,13,932-937.
技术实现思路
针对现有的环金属铂(II)配合物近红外发光电致材料存在的缺陷，本专利技术旨在提供一类高效发光的离子型双核三价环金属铂(III)配合物近红外发光材料。本专利技术的另一目的是：提供一种简单、反应条件温和的制备所述离子型双核环金属铂(III)配合物近红外发光材料的方法。本专利技术的第三个目的是：提供所述的离子型双核环金属铂(III)配合物近红外发光材料的应用。将其应用于近红外电致发光器件的发光层，可实现发光器件的近红外发射，并表现出较高的器件光电转换效率。本专利技术提供的一类离子型双核环金属铂(III)配合物近红外发光材料具有以下式(1)结构：式(1)双核环金属铂(III)配合物的分子结构所述式中，电子给体(D)基团选自如式(2)：式(2)：电子给体基团D的结构其中A为以下杂原子：O、S、Se等；R1为：氢原子、叔丁基、甲基、电子给体D单元。Ar选自如式(3)中芳环结构：式(3)：芳环结构为环金属C^N主配体，选自以下式(4)中C^N主配体：式(4)：C^N主配体的分子结构X选自Cl-、Br-、I-、CN-、PF6-等负离子。本专利技术提出的一类离子型双核环金属铂(III)配合物近红外发光材料，与现有公开的大多数环金属铂(II)配合物相比，具有显著的优势和特点：(1)引入具有空穴传输功能的D基团和优良电子传输功能的噁二唑，发光分子具有优良的双极传输性能，有利于提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一类离子型双核环金属铂(III)配合物近红外发光材料，其特征在于具有如式(1)结构：

【技术特征摘要】
1.一类离子型双核环金属铂(III)配合物近红外发光材料，其特征在于具有如式(1)结构：式(1)：双核环金属铂(III)配合物的分子结构所述式中，给电子体基团D选自如式(2)：式(2)：电子给体基团D的结构其中A为以下杂原子：O、S、Se等；其中A为以下杂原子：O、S、Se等；R1为：氢原子、叔丁基、甲基和电子给体D单元。Ar选自如式(3)中芳环结构：式(3)：芳环结构为环金属C∧N主配体，选自以下式(4)中C∧N主配体：式(4)：C∧N主配体X选自Cl-、Br-、I-、CN-、PF6-等负离子。2.如权利要求1所述的双核环金属铂(III)配合物，其特征在于第二辅助配体为5-芳基-2-巯基-1,3,4-噁二唑衍生物，其分子结构如通式(5)。其中，芳基为式(3)中芳环结构，电子给体基团D为咔唑、三苯胺、酚噁嗪、吩噻嗪及如式(2)衍生的树枝状咔唑、三苯胺等。式(5)：第二辅助配体的分子结构Ar选自(3)中芳环结构。R1同权利要求1所述为氢原子、叔丁基、甲基、电子给体D基团，A为O、S、Se等以下杂原子。3.如权利要求1所述的双核环金属铂(III)配合物，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱卫国，吴秀刚，王亚飞，朱梦冰，刘煜，朱美香，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32