一种铱(Ⅲ)配合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种铱(Ⅲ)配合物，以2‑苯基异烟酸乙酯衍生物为主配体、以3,6‑二‑叔丁基‑9‑(4‑(4,5‑二甲基‑2‑(吡啶‑2‑基)‑1H‑咪唑‑1‑基)丁基)‑9H‑咔唑为辅助配体。本发明专利技术提供的铱(Ⅲ)配合物光稳定性好、斯托克斯位移大、发光效率高、具有聚集诱导发光性质，可应用于细胞成像领域。

【技术实现步骤摘要】
一种铱(Ⅲ)配合物及其制备方法和应用
本专利技术涉及有机光电功能材料领域，尤其涉及一种铱(Ⅲ)配合物及其制备方法和应用。
技术介绍
生物探针可以有效地帮助我们对生物体内环境进行实时监测或者药物的有效示踪，已经成为生命科学的生物医药领域非常重要的工具。而传统的生物探针普遍存在的一些缺点在于光稳定性差，斯托克斯位移小，容易发生浓度淬灭效应。近年来，正八面体构型的铱配合物由于具有高的量子产率、易于调节的发光波长、大的斯托克斯位移以及相对较长的寿命引起大家的广泛关注。2010年，李富友课题组发表了5个发光颜色可调的阳离子型铱配合物作为磷光染料用于细胞成像的研究，结果表明：通过对铱配合物的结构修饰可以很好地调节铱配合物的发射波长，磷光寿命可以达到2.7μs。2013年，巢晖课题组首次发现了具有聚集诱导磷光发射的铱配合物用于生物成像领域，化合物表现出了良好的光稳定性，低的细胞毒性以及高的抗细胞膜电位流失的特点。铱配合物作为新一代的生物探针表现出一系列的优点，但是获得光稳定性好、发光效率高、具有聚集诱导发光性质的铱配合物依然是研究的难点。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种铱(Ⅲ)配合物及其制备方法和应用。本专利技术提供的铱配合物光稳定性好、斯托克斯位移大、发光效率高、具有聚集诱导发光性质，可应用于细胞成像领域。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种铱(Ⅲ)配合物，具有式I所示结构:式I中R为-OCH3、-CH3、-H、-F或-CF3。本专利技术提供上述技术方案所述铱(Ⅲ)配合物的制备方法，包括以下步骤：(1)在无水无氧条件下，在有机钯类催化剂和碱性物质作用下，使2-溴-4-甲酸乙酯吡啶和苯硼酸衍生物在有机溶剂中进行Suzuki偶联反应，得到2-苯基异烟酸乙酯衍生物；(2)在无氧条件下，将步骤(1)得到的2-苯基异烟酸乙酯衍生物与水合三氯化铱在溶剂中进行第一配位反应，得到桥氯配合物；所述溶剂为有机溶剂和水的混合溶剂；(3)在无水无氧条件下，将步骤(2)得到的桥氯配合物与3,6-二-叔丁基-9-(4-(4,5-二甲基-2-(吡啶-2-基)-1H-咪唑-1-基)丁基)-9H-咔唑在乙二醇乙醚中进行第二配位反应，反应完成后，向反应液中加入六氟磷酸钾置换阴离子，得到具有式I所示结构的铱(Ⅲ)配合物。优选地，所述步骤(1)中2-溴-4-甲酸乙酯吡啶与苯硼酸衍生物的摩尔比为1:1～2。优选地，所述有机钯类催化剂包括四(三苯基膦)钯和/或醋酸钯；所述2-溴-4-甲酸乙酯吡啶与有机钯类催化剂的摩尔比为1:0.05～0.1；优选地，所述碱性物质包括乙酸钾、碳酸钠和碳酸钾中的一种或几种；所述2-溴-4-甲酸乙酯吡啶与碱性物质的摩尔比为1:2～6。优选地，所述步骤(1)中偶联反应的温度为80～110℃，偶联反应的时间为10～20h。优选地，所述步骤(2)中2-苯基异烟酸乙酯衍生物与水合三氯化铱的摩尔比为1:0.5～1。优选地，所述步骤(2)中有机溶剂为二氯甲烷和甲醇的混合溶液，或为乙二醇乙醚。优选地，所述步骤(2)中第一配位反应的温度为80～120℃，反应的时间为18～24h。优选地，所述步骤(3)中桥氯配合物与3,6-二-叔丁基-9-(4-(4,5-二甲基-2-(吡啶-2-基)-1H-咪唑-1-基)丁基)-9H-咔唑的摩尔比为1:2～3。优选地，所述步骤(3)中第二配位反应的温度为80～125℃，反应的时间为18～24h。本专利技术提供以上技术方案所述的铱(Ⅲ)配合物或以上技术方案所述制备方法得到的铱(Ⅲ)配合物在细胞成像中的应用。本专利技术提供了一种铱(Ⅲ)配合物，以2-苯基异烟酸乙酯衍生物为主配体、以3,6-二-叔丁基-9-(4-(4,5-二甲基-2-(吡啶-2-基)-1H-咪唑-1-基)丁基)-9H-咔唑为辅助配体。本专利技术提供的铱(Ⅲ)配合物光稳定性好、斯托克斯位移大、发光效率高、具有聚集诱导发光性质。实施例结果表明，本专利技术提供的铱(Ⅲ)配合物具有一定的固体发射性质，发光颜色从黄光到红光；本专利技术提供的铱(Ⅲ)配合物具有聚集诱导发光性质，在含水量升高的情况下，会出现磷光发射增强的现象，有效避免荧光的淬灭；并且本专利技术提供的铱(Ⅲ)配合物具有较低的细胞毒性，抗漂白性和对细胞的染色效果均优于商业染料，可以很好地应用于细胞成像领域。本专利技术提供了上述方案所述铱(Ⅲ)配合物的制备方法，本专利技术提供的制备方法合成路线短、过程简单。附图说明图1为配合物Ir-1～Ir-5的紫外-可见吸收光谱测试结果；图2为配合物Ir-2～Ir-4的磷光发射光谱测试结果；图3为配合物Ir-1～Ir-4的固体磷光发射光谱测试结果；图4为配合物Ir-2～Ir-4的荧光强度随含水量的变化效果；图5为配合物Ir-1～Ir-5的细胞毒性测试结果；图6为配合物Ir-2的抗漂白测试结果；图7为配合物Ir-2～Ir-4对细胞染色效果的测试结果。具体实施方式本专利技术提供了一种铱(Ⅲ)配合物，具有式I所示结构:式I中R为-OCH3、-CH3、-H、-F或-CF3。本专利技术提供了上述技术方案所述铱(Ⅲ)配合物的制备方法，包括以下步骤：(1)在无水无氧条件下，在有机钯类催化剂和碱性物质作用下，使2-溴-4-甲酸乙酯吡啶和苯硼酸衍生物在有机溶剂中进行Suzuki偶联反应，得到2-苯基异烟酸乙酯衍生物；(2)在无氧条件下，将步骤(1)得到的2-苯基异烟酸乙酯衍生物与水合三氯化铱在溶剂中进行第一配位反应，得到桥氯配合物；所述溶剂为有机溶剂和水的混合溶剂；(3)在无水无氧条件下，将步骤(2)得到的桥氯配合物与3,6-二-叔丁基-9-(4-(4,5-二甲基-2-(吡啶-2-基)-1H-咪唑-1-基)丁基)-9H-咔唑在乙二醇乙醚中进行第二配位反应，反应完成后，向反应液中加入六氟磷酸钾置换阴离子，得到具有式I所示结构的铱(Ⅲ)配合物。本专利技术在无水无氧条件下，在有机钯类催化剂和碱性物质作用下，使2-溴-4-甲酸乙酯吡啶和苯硼酸衍生物在有机溶剂中进行Suzuki偶联反应，得到2-苯基异烟酸乙酯衍生物。在本专利技术中，所述Suzuki偶联反应中2-溴-4-甲酸乙酯吡啶与苯硼酸衍生物的摩尔比优选为1:1～2，更优选为1:1.1～1.3。在本专利技术中，所述有机钯类催化剂优选包括四(三苯基膦)钯和/或醋酸钯，当所述钯类催化剂优选为四(三苯基膦)钯和醋酸钯的混合物时，本专利技术对所述混合物中四(三苯基膦)钯和醋酸钯的质量比没有特殊的限定，采用任意质量比的四(三苯基膦)钯和醋酸钯的混合物均可；在本专利技术中，所述2-溴-4-甲酸乙酯吡啶与有机钯类催化剂的摩尔比优选为1:0.05～0.1，更优选为1:0.07-0.09。在本专利技术中，所述碱性物质优选包括乙酸钾、碳酸钠和碳酸钾中的一种或几种，更优选为碳酸钾；在本专利技术中，所述2-溴-4-甲酸乙酯吡啶与碱性物质的摩尔比优选为1:2～6，更优选为1:2～4。在本专利技术中，所述有机溶剂包括甲苯、1,4-二氧六烷和二甲基亚砜中的一种或几种。本专利技术优选将苯硼酸衍生物、2-溴-4-甲酸乙酯吡啶、有机钯类催化剂、碱性物质和有机溶剂混合进行Suzuki偶联反应；本专利技术对所述苯硼酸衍生物、2-溴-4-甲酸乙酯吡啶、有机钯类催化剂、碱性物质、有机溶剂的混合顺序没有任何特殊的限制，采用本领域本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铱(Ⅲ)配合物，其特征在于，具有式I所示结构:

【技术特征摘要】
1.一种铱(Ⅲ)配合物，其特征在于，具有式I所示结构:式I中R为-OCH3、-CH3、-H、-F或-CF3。2.权利要求1所述铱(Ⅲ)配合物的制备方法，包括以下步骤：(1)在无水无氧条件下，在有机钯类催化剂和碱性物质作用下，使2-溴-4-甲酸乙酯吡啶和苯硼酸衍生物在有机溶剂中进行Suzuki偶联反应，得到2-苯基异烟酸乙酯衍生物；(2)在无氧条件下，将步骤(1)得到的2-苯基异烟酸乙酯衍生物与水合三氯化铱在溶剂中进行第一配位反应，得到桥氯配合物；所述溶剂为有机溶剂和水的混合溶剂；(3)在无水无氧条件下，将步骤(2)得到的桥氯配合物与3,6-二-叔丁基-9-(4-(4,5-二甲基-2-(吡啶-2-基)-1H-咪唑-1-基)丁基)-9H-咔唑在乙二醇乙醚中进行第二配位反应，反应完成后，向反应液中加入六氟磷酸钾置换阴离子，得到具有式I所示结构的铱(Ⅲ)配合物。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中2-溴-4-甲酸乙酯吡啶与苯硼酸衍生物的摩尔比为1:1～2；所述有机钯类催化剂包括四(三苯基膦)钯和/或醋酸钯；所述2-溴-4-甲酸乙酯吡啶与有机钯类催化剂的摩尔比为1:0.05～0.1；所述碱性物质包括乙酸钾、...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘睿，黎杨，施红，朱红军，朱森强，唐猛，陆佳鹏，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32