增溶性金属有机配合物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种增溶性金属有机配合物及其制备方法与应用，该增溶性金属有机配合物引入了增溶性配体，其制备方法如下：先制备增溶性配体，然后与另一苯基吡啶类负一价配体合成金属二氯桥中间体，最后再与负一价乙酰丙酮配体反应得到目标配合物。本发明专利技术的优点是：(1)在结构中通过引入增溶性配体，使金属有机配合物具有良好的溶解度。(2)本发明专利技术的增溶性金属有机配合物是新型结构，其应用在有机电子器件中具有重大意义。

【技术实现步骤摘要】
增溶性金属有机配合物及其制备方法与应用
本专利技术涉及一种有机配合物，具体涉及一种新型金属有机配合物及其应用。
技术介绍
目前由于有机半导体材料在合成上具有多样性、制造成本相对较低和优良的光学与电学性能，有机发光二极管(OLED)在光电器件(例如平板显示器和照明)的应用方面具有很大的潜力。为了提高有机发光二极管的发光效率，各种基于荧光和磷光的发光材料体系已被开发出来，使用荧光材料的有机发光二极管具有可靠性高的特点，但其在电场激发下其内部电致发光量子效率被限制为25％，这是因为激子产生单重激发态和三重激发态的概率比为1:3。1999年，美国南加州大学的Thomson教授和普林斯顿大学的Forrest教授将三(2-苯基吡啶)合铱Ir(ppy)3掺杂到N,N-二咔唑联苯(CBP)中，成功制备了绿色电致磷光器件，这引起人们对配合物磷光材料的浓厚兴趣。由于重金属的引入，提高了分子自旋轨道耦合，缩短了磷光寿命，增强了分子的系间窜越，使磷光得以顺利发射；并且这类配合物反应温和，易于改变配合物结构和取代基团，从而调节发射波长，得到性能优良的电致磷光材料。至今，磷光OLED的内部量子效率已接近100％，但是大多数磷光材料由于结构单一，多为均配型或者两种配体相同的配合物，其溶解性并不是特别好，因此新型结构、溶解性好的高性能的磷光金属配合物急需开发出来。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的第一目的是提供一种溶解性好的新型金属有机配合物；本专利技术的第二目的是提供该增溶性金属有机配合物的制备方法；本专利技术的第三目的是提供该增溶性金属有机配合物的应用。技术方案：一种如下述通式(I)表示的增溶性金属有机配合物：其中，M为过渡金属原子；为单阴离子配体。过渡金属原子优选为铱、铬、钌、铑、金、锇或铼；所述单阴离子配体为负一价的双齿配体，所述双齿配体为如下通式S1～S8中任何一种：其中，R1为H、F、Cl、Br、I、D、CN、NO2、CF3、OR2、Si(R2)3、N(R2)2、B(R2)2、直链烷烃、环烷烃、芳香碳氢化合物以及含5～10个环原子的被取代或者未被取代的芳香环或杂芳香基团的一种，R1优选为OR2、Si(R2)3、B(R2)2、直链烷烃或环烷烃，此时，溶解度的效果更优异；所述R2为H、D、含1～10个碳原子脂肪族烷烃、芳香碳氢化合物以及含5～10个环原子的被取代或者未被取代的芳香环或杂芳香基团中的一种；虚线表示与金属元素直接相连的键；x为0～2的任一整数，y为0～4的任一整数，z为0～3的任一整数，m为0～5的任一整数。所述增溶性金属有机配合物为101至114中的任一种结构：制备本专利技术增溶性金属有机配合物的方法，包括以下步骤：先制备增溶性配体，然后与另一苯基吡啶类负一价配体合成金属二氯桥中间体，最后再与负一价乙酰丙酮配体反应得到增溶性金属有机配合物。本专利技术的增溶性金属有机配合物在有机电子器件中的应用，其中有机电子器件为有机发光二极管(OLED)、有机光伏电池(OPV)、有机发光电池(OLEEC)、有机场效应管(OFET)、有机发光场效应管、有机激光器、有机自旋电子器件、有机传感器或有机等离激元发射二极管(OrganicPlasmonEmittingDiode)。有益效果：与现有技术相比，本专利技术的优点是：(1)在结构中通过引入增溶性配体，使金属有机配合物具有良好的溶解度。(2)本专利技术的增溶性金属有机配合物是新型结构，其应用在有机电子器件中具有重大意义。具体实施方式下面对本专利技术的技术方案作进一步说明。实施例1：增溶性金属有机配合物Ir-1(即101结构)的合成：(1)合成增溶性配体L-1：在一个干燥的双口瓶里放置1-a(0.382g，2mmol)，碳酸钾(1.104g，8mmol)，苯酚(0.752g，8mmol)，抽真空充氮气循环三次，然后加入10mLN-甲基吡咯烷酮，150℃搅拌反应24小时，冷却到室温，加水析出沉淀，抽滤，用正己烷洗，干燥，得到白色固体0.576g，产率85％。(2)合成中间体配合物Ir-Cl-1：在一个干燥的双口瓶里放置L-1(0.101g，0.3mmol)，2-苯基吡啶(0.046g，0.3mmol)，水合三氯化铱(0.087g，0.25mmol)，抽真空充氮气循环三次，然后加入15mL乙二醇单乙醚和5mL水的混合溶液，110℃搅拌反应24小时，冷却到室温，抽滤，用正己烷洗，干燥，得到黄色固体，无需进一步纯化，直接下一步反应。(3)合成配合物Ir-1：在一个干燥的双口瓶里放置Ir-Cl-1(0.144g，0.1mmol)，乙酰丙酮(0.05mL，0.5mmol)，碳酸钠(0.053g，0.5mmol)，抽真空充氮气循环三次，然后在氮气流下加入10mL乙二醇单乙醚，100℃搅拌反应24小时，冷却到室温，减压出去有机相，加入水和二氯甲烷萃取，浓缩有机相，用石油醚：二氯甲烷＝1:2过柱，得到黄色固体0.023g，产率为15％。实施例2：增溶性金属有机配合物Ir-2(即102结构)的合成(1)合成中间体配合物Ir-Cl-2：在一个干燥的双口瓶里放置L-1(0.101g，0.3mmol)，2-苯基异喹啉(0.061g，0.3mmol)，水合三氯化铱(0.087g，0.25mmol)，抽真空充氮气循环三次，然后加入15mL乙二醇单乙醚和5mL水的混合溶液，110℃搅拌反应24小时，冷却到室温，抽滤，用正己烷洗，干燥，得到黄色固体，无需进一步纯化，直接下一步反应。(2)合成配合物Ir-2：在一个干燥的双口瓶里放置Ir-Cl-2(0.154g，0.1mmol)，乙酰丙酮(0.05mL，0.5mmol)，碳酸钠(0.053g，0.5mmol)，抽真空充氮气循环三次，然后在氮气流下加入10mL乙二醇单乙醚，100℃搅拌反应24小时，冷却到室温，减压出去有机相，加入水和二氯甲烷萃取，浓缩有机相，用石油醚：二氯甲烷＝1:3过柱，得到黄色固体0.020g，产率为12％。实施例3：增溶性金属有机配合物Ir-3(即103结构)的合成(1)合成中间体配合物Ir-Cl-3：在一个干燥的双口瓶里放置L-1(0.101g，0.3mmol)，2-苯基喹啉(0.061g，0.3mmol)，水合三氯化铱(0.087g，0.25mmol)，抽真空充氮气循环三次，然后加入15mL乙二醇单乙醚和5mL水的混合溶液，110℃搅拌反应24小时，冷却到室温，抽滤，用正己烷洗，干燥，得到黄色固体，无需进一步纯化，直接下一步反应。(2)合成配合物Ir-3：在一个干燥的双口瓶里放置Ir-Cl-3(0.154g，0.1mmol)，乙酰丙酮(0.05mL，0.5mmol)，碳酸钠(0.053g，0.5mmol)，抽真空充氮气循环三次，然后在氮气流下加入10mL乙二醇单乙醚，100℃搅拌反应24小时，冷却到室温，减压出去有机相，加入水和二氯甲烷萃取，浓缩有机相，用石油醚：二氯甲烷＝1:3过柱，得到黄色固体0.025g，产率为15％。实施例4：增溶性金属有机配合物Ir-4(即104结构)的合成(1)合成中间体配合物Ir-Cl-4：在一个干燥的双口瓶里放置L-1(0.101g，0.3mmol)，1-b(0.053g，0.3mmol)，水合三氯化铱(0.087g，0.25mmo本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种如下述通式(I)表示的增溶性金属有机配合物：

【技术特征摘要】
1.一种如下述通式(I)表示的增溶性金属有机配合物：其中，M为过渡金属原子；为单阴离子配体。2.根据权利要求1所述的增溶性金属有机配合物，其特征在于：所述过渡金属原子为铱、铬、钌、铑、金、锇或铼。3.根据权利要求1所述的增溶性金属有机配合物，其特征在于：所述单阴离子配体为负一价的双齿配体。4.根据权利要求3所述的增溶性金属有机配合物，其特征在于：所述双齿配体为如下通式S1～S8中任何一种：其中，R1为H、F、Cl、Br、I、D、CN、NO2、CF3、OR2、Si(R2)3、N(R2)2、B(R2)2、直链烷烃、环烷烃、芳香碳氢化合物以及含5～10个环原子的被取代或者未被取代的芳香环或杂芳香基团的一种，所述R2为H、D、含1～10个碳原子脂肪族烷烃、芳香碳氢化合物以及含5～10个环原子的被取代或者未被取代的芳香环或杂芳香...

【专利技术属性】
技术研发人员：施超，李秋霞，吴翠翠，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32