一种双核离子型铱配合物及其用途制造技术

本发明专利技术公开一种双核离子型铱配合物，为一种同时具有压制变色和聚集诱导性质的新型有机发光材料；分子式为C54H34F20Ir2N12P2，相对分子质量为1678.14g/mol，配合物的熔点是315℃将2-氟苯基吡唑二氯桥与配体bpba以1：（1.0～1.5）的比例混合加入到50ml圆底烧瓶中，再向烧瓶中分别加入等量的甲醇、二氯甲烷作溶剂，在氮气保护下78℃避光搅拌回流4h，反应结束后冷却至室温，加入六氟磷酸钾，搅拌1个小时，之后过滤，得到橙色固体粉末[(2Fppz)2Ir-(bpba)-Ir(2Fppz)2]2PF6。本发明专利技术双核离子型铱配合物可在有机气体传感器中的进行应用。

【技术实现步骤摘要】
一种双核离子型铱配合物及其用途
本专利技术涉及一种双核离子型铱配合物，同时具有聚集诱导发光和压制变色的性质，属于化学合成

技术介绍
离子型铱配合物因具备发光效率高、发射波长可调等优点，因而使之在光物理化学应用领域受到了广泛关注。例如，离子型铱配合物在固态发光电化学池、传感器、光催化产氢以及生物探针方面都有广泛应用。然而在实际应用中我们发现这类配合物在高浓度的条件下发光效率往往呈下降趋势，即产生了荧光的聚集猝灭现象，这就严重地限制了此类配合物在实际应用领域的发展。近年来随着对金属配合物聚集诱导发光增强现象研究的深入进行，配合物在高浓度下发光效率下降的问题得以逐步解决。近年来具有压制变色现象的有机小分子材料备受瞩目。这种材料可以巧妙的应用在传感器、信息存储器以及安全防伪等应用领域。由于离子型铱配合物较有机小分子材料具有较高的发光效率，因此寻找同时具有高发光效率的聚集诱导发光和压制变色性质的离子型铱配合物成为目前发光材料领域的研究热点。在相关文献中曾报道过具有聚集诱导发光性质的单核离子型铱配合物，它们的最高荧光量子效率为16.2％(DaltonTrans.2012,41,523–530)，而我们设计合成出了一种荧光量子效率(33％)较高的具有聚集诱导发光性质的双核离子型铱配合物。目前为止，同时具有聚集诱导现象以及压制变色性质的单核离子型过渡金属铱配合物仅有2例(DaltonTrans.2012,41,9590–9593；J.Mater.Chem.C,2013,1,1440–1449)，而同时具有聚集诱导现象以及压制变色性质的双核离子型过渡金属铱配合物还尚未见报道。
技术实现思路
本专利技术公开一种双核离子型铱配合物，为一种同时具有压制变色和聚集诱导性质的新型有机发光材料。本专利技术提供的双核离子型铱配合物(简称：[(2Fppz)2Ir-(bpba)-Ir(2Fppz)2]2PF6)，其结构式如下：其中：分子式为C54H34F20Ir2N12P2，相对分子质量为1678.14g/mol，配合物的熔点是385℃；bpba代表N，N’-(二-2-吡啶基)-1，4-二亚胺基苯，2Fppz代表2-氟苯基吡唑。本专利技术提供的双核离子型铱配合物的合成方法，其特征在于：将1-(2，4-二氟苯基)吡唑二氯桥与配体N，N’-(二-2-吡啶基)-1，4-二亚胺基苯以1：(1.0～1.5)的比例混合加入到50ml圆底烧瓶中，再向烧瓶中分别加入等量的甲醇、二氯甲烷作溶剂，在氮气保护下78℃避光搅拌回流4h，反应结束后冷却至室温，加入六氟磷酸钾，搅拌1个小时，之后过滤，得到橙色固体粉末,即双核离子型铱配合物:[(2Fppz)2Ir-(bpba)-Ir(2Fppz)2]2PF6。本专利技术的双核离子型铱配合物的性质表征如下：1.单晶结构：本专利技术配合物的晶体是通过缓慢挥发其在乙腈(良溶剂)和水(不良溶剂)的混合溶液得到，并用X-射线单晶衍射仪确定了配合物结构。配合物[(2Fppz)2Ir-(bpba)-Ir(2Fppz)2]2PF6的单晶结构如图1所示，从图1中可以看出此配合物是由四个2-氟苯基吡唑配体和一个含有希夫碱结构的第三配体bpba与两个金属铱原子配位得到的。通过晶体结构分析表明此配合物在固体堆积状态下，分子间存在较强的π-π*相互作用，这种较强的分子间相互作用很好的限制了第三配体的空间旋转，将会导致配合物在固态状态下产生较强的荧光发射。2.荧光性质：图2是本专利技术配合物在固体粉末状态下(曲线1)和乙腈溶液中(曲线2)的荧光发射谱，从光谱可以看出，该配合物在固体状态下有很强的荧光发射，但是在溶液状态下几乎没有发射，这种现象属于聚集诱导发光性质特征之一。固体粉末状态下其最大发射波长为616nm，发射强度2750，荧光量子效率为33％，而配合物在除氧的乙腈溶液中发射强度仅为62，荧光量子效率为0.004％。此配合物的固态发光强度较溶液状态下有明显提高，这可能是因为配合物分子在固体状态下较溶液状态下分子间作用力增强，致使在固体状态下分子内的第三配体旋转受到限制，这种相互作用使其在固态状态下发光强度有很大的提高。3.聚集诱导性质:图3是将本专利技术配合物溶解在乙腈溶剂中，通过向溶液中滴加水溶液，观察溶液中随含水量的比例变化配合物荧光强度的变化，其中乙腈溶剂为配合物的良溶剂，而水溶液为配合物的不良溶剂。从图中可以看到配合物在纯乙腈溶剂中几乎不发光，但随着溶液中含水量比例的增加，体系的发射强度提高，当含水量达到60％的时候，荧光发射强度有明显的增强，之后随着含水量比例的继续增加配合物的荧光发射强度逐渐增强，这种现象同时证明了此配合物具有聚集诱导性质。4.压制变色性质:图4是本专利技术配合物在紫外灯照射下，其荧光最大发射波长随研磨前后发生的变化，其中1B代表研磨前，1G代表研磨后。从图中可以看到，通过研磨，配合物在研磨后的最大发射波长较研磨前有明显的红移现象，由橙光发射变为了红光发射，其最大发射波长也由616nm红移至634nm，因此，通过外力研磨，得到了具有很好压制变色性质的本专利技术配合物。本专利技术的积极效果在于：配体及配合物的合成路线短，反应产率高，反应产物易提纯，节省大量有机溶剂。双核离子型铱配合物作为发光材料因同时具有压制变色和聚集诱导发光性质而使之成为了最新型结构的多功能发光材料,可以作为有机气体传感器。附图说明图1为本专利技术配合物[(2Fppz)2Ir-(bpba)-Ir(2Fppz)2]2PF6的单晶结构图；图2为本专利技术配合物在固体状态下(1)和乙腈溶液状态下(2)的荧光发射谱图；图3为本专利技术配合物在乙腈和水的混合溶剂中随含水量比例的变化其荧光发射谱图；图4为本专利技术配合物在紫外灯照射下，研磨前后的荧光发射谱图；图5为本专利技术配合物在紫外灯照射下，其作为二氯甲烷气体传感器的应用效果图。具体实施方式通过以下实施例进一步举例描述本专利技术，并不以任何方式限制本专利技术，在不背离本专利技术的技术解决方案的前提下，对本专利技术所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本专利技术的权利要求范围之内。实施例1将1-(2，4-二氟苯基)吡唑二氯桥0.1043g(0.1mmol)与配体N，N’-(二-2-吡啶基)-1，4-二亚胺基苯0.0284g(0.1mmol)混合于50ml圆底烧瓶中，分别加入等量的甲醇15ml、二氯甲烷15ml作溶剂，在氮气保护下78℃避光搅拌回流4h，反应结束后冷却至室温，加入六氟磷酸钾0.0368g(0.2mmol)，搅拌1个小时，之后过滤，得到橙色固体粉末0.1340g(79.8％)。分子式为C54H34F20Ir2N12P2，相对分子质量为1678.14g/mol，配合物的熔点是385℃。单晶结构图如图1所示。实施例2将1-(2，4-二氟苯基)吡唑二氯桥0.1043g(0.1mmol)与配体N，N’-(二-2-吡啶基)-1，4-二亚胺基苯0.0341g(0.12mmol)混合于50ml圆底烧瓶中，分别加入等量的甲醇15ml、二氯甲烷15ml作溶剂，在氮气保护下78℃避光搅拌回流4h，反应结束后冷却至室温，加入六氟磷酸钾0.0368g(0.2mmol)，搅拌1个小时，之后过滤，得到橙色固体粉末0.1450g(86.4％)；分子式为C54H34本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双核离子型铱配合物，结构式如下： 其中：分子式为C54H34F20Ir2N12P2，相对分子质量为1678.14g/mol，配合物的熔点是385℃。

【技术特征摘要】
1.一种双核离子型铱配合物，结构式如下：其中：分子式为C54H34F20Ir2N12P2，相对分子质量为1678.14g/mol，配合物的熔点是385℃。2.权利要求1所述的双核离子型铱配合物的合成方法，其特征在于：将1-(2,4-二氟苯基)吡唑二氯桥与配体N，N’-(二-...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱东霞，李洸伕，车伟龙，单国刚，李鹏，刘继红，苏忠民，
申请(专利权)人：东北师范大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22