含骨架结构的双金属中心有机铂配合物能源转化材料制造技术

一种含骨架结构的双金属中心有机铂配合物能源转化材料，采用双齿、单齿配合物混合搭配，使双齿配体与单齿配体均成为可以显著影响有机铂金属配合物性质的主配体，从而将性质调控切入点最多增加至七个，从而能够极大地增加有机铂金属配合物结构设计的空间，也即可以对有机铂金属配合物的性质进行更为精细的操控，更容易满足新应用场景对材料的特殊要求；本发明专利技术配合物骨架结构新颖，可调控位点数量提高了近3倍，在普通有机溶剂中溶解性好，具有良好的溶液加工性能，可以发出很强的室温磷光，在制备柔性可卷曲可穿戴能源转换器件方面具有十分重要的应用价值。

Energy Conversion Materials of Bimetallic Center Organic Platinum Complexes Containing Skeleton Structure

A bimetallic central organic platinum complex energy conversion material with skeleton structure is prepared by mixing bidentate and monodentate complexes, which makes the bidentate ligand and monodentate ligand become the main ligand that can significantly affect the properties of organic platinum metal complexes, thus increasing the number of entry points for property control to up to seven, thus greatly increasing the structural design voids of organic platinum metal complexes. Meanwhile, the properties of organo-platinum metal complexes can be more precisely controlled, which is easier to meet the special requirements of new application scenarios for materials; the complex skeleton of the invention is novel, the number of adjustable sites has been increased by nearly three times, it has good solubility in common organic solvents, good solution processing performance, and can emit strong room temperature phosphorescence, and it can be flexible in preparation. The crimp wearable energy converter has very important application value.

【技术实现步骤摘要】
含骨架结构的双金属中心有机铂配合物能源转化材料
本专利技术涉及到能源转化材料
，特别涉及含新型骨架结构的双金属中心有机铂配合物能源转化材料。
技术介绍
目前，国家对能源、环境、食品安全等关系到国家未来可持续发展与人民生活水平持续提高等重大领域越来越重视，对相关领域的支持力度也越来越大。与这些重大领域发展相关的基础研究，如高效能源转化、高效节能产品开发、污染物检测等也受到学术界以及工业界的广泛关注。有机无机杂化材料在这些领域具有十分重要的应用价值，因为其可以最大限度地结合无机材料性能稳定与有机材料结构易调节的特点，通过杂化手段能够非常简便地对相关材料的结构与性质进行多样化调控，以满足实际应用过程中对材料的特殊要求。当前，高效能源转化材料领域受到越来越多的关注，尤其是将废热转化为电能的热电材料以及将电能转化为光能的电致发光材料，这对于减少环境污染、提高能源利用率以及保障人民身体健康具有十分重要的意义。在过去的几十年中，热电材料与发光材料的发展主要集中于无机材料。虽然相关无机材料具有较好的稳定性，但是随着社会快速发展，新应用场景以及新要求不断出现，尤其是目前对轻薄柔性可穿戴热电设备以及轻薄柔性可卷曲显示与发光设备的要求越来越多。在这些新形势下，相关无机材料因为其性质不易灵活调控以及加工制造困难重重，难以满足要求。有机金属配合物结合了有机化合物骨架结构易调节与无机金属原子的特殊的性质，能够在保障材料具有相应性质的前提下对材料的骨架结构进行多样化以及精细化调节，极大丰富材料的种类。正是因为有机无机杂化的有机金属配合物骨架结构调控空间大，易于进行多样化设计，既能非常方便地调控材料性质，又能对其可加工性能进行合理优化。采用溶液湿法加工技术，如旋涂、刮涂、卷对卷印刷或者喷墨打印等低成本工艺，能够很好地满足制备轻薄柔性可穿戴热电设备以及轻薄柔性可卷曲显示与发光设备的要求。
技术实现思路
为了克服现有无机能源转化材料在制备轻薄柔性可穿戴热电设备以及轻薄柔性可卷曲显示与发光设备等新应用场景中遇到的困难，本专利技术的目的在于提供一种含骨架结构的双金属中心有机铂配合物能源转化材料，通过向有机分子中引入两个无机铂金属中心，形成具有新型骨架结构的双金属中心有机铂配合物，可用于低成本溶液加工的有机无机杂化的高效能源转化。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：一种含骨架结构的双金属中心有机铂配合物能源转化材料，用如下结构表示：结构中标记数字“0”的长方形表示有机“桥梁”结构，包括以下任一化学结构：结构中标记数字“1”和“2”的三角形表示吡啶或嘧啶衍生物，且标记“2”的三角形所代表的吡啶或嘧啶衍生物与标记“1”的三角形所代表的吡啶或嘧啶衍生物相同或不同，标记数字“1”和“2”的三角形代表的吡啶或嘧啶衍生物包括以下任一化学结构：结构中标记数字“3”和“4”的菱形表示有机芳香环衍生物，且标记“4”的菱形所代表的有机芳香环衍生物与标记“3”的菱形所代表的有机芳香环衍生物相同或不同；标记数字“3”和“4”的菱形代表的有机芳香环衍生物包括以下任一化学结构：结构中标记数字“5”和“6”的圆形表示氮杂环衍生物，且标记“6”的圆形所代表的氮杂环衍生物与标记“5”的圆形所代表的氮杂环衍生物相同或不同；标记数字“5”和“6”的圆形代表的氮杂环衍生物包括以下化学结构：本专利技术的创新有以下几点：第一，从设计思想上来说，本专利技术通过将无机金属元素引入到有机分子中，可以增强配合物的能源转换能力。仅从发光方面来说，将重金属铂元素引入有机分子中，能够增强分子的自旋轨道耦合作用，从而增强激发态系间窜跃的能力，赋予该类材料室温磷光发射能力。此外，不同于简单地只引入一个金属中心，本专利技术采用双金属中心的方式能进一步增强磷光发射能力，有望将其电致发光时的激子利用率提高至100％，因而显著增加了该类材料在有机发光二极管中的应用价值。第二、从材料分子结构上来说，本专利技术设计了一种全新的有机铂金属配合物骨架结构。传统有机铂金属配合物采用两个双齿有机配体，其中一个主配体，可以对相应有机铂金属配合物的性质产生决定性影响；另外一个辅助配体，可以对相应有机铂金属配合物的性质产生次要影响；所以传统有机铂金属配合物在分子结构优化设计方面只能依靠调节主配体，即只有一到两个性质调控切入点。本专利技术则是突破只使用双齿配体的传统禁锢，采用双齿、单齿配合物混合搭配的方法，使双齿配体与单齿配体均成为可以显著影响有机铂金属配合物性质的主配体，从而将性质调控切入点最多增加至七个，如结构中标记数字0至6的位置，从而能够极大地增加有机铂金属配合物结构设计的空间，也即可以对有机铂金属配合物的性质进行更为精细的操控，更容易满足新应用场景对材料的特殊要求。本专利技术所设计的双金属中心有机铂配合物骨架结构新颖，可调控位点数量提高了近3倍，在普通有机溶剂中溶解性好，具有良好的溶液加工性能，可以发出很强的室温磷光，在制备柔性可卷曲可穿戴能源转换器件方面具有十分重要的应用价值。附图说明图1为按本专利技术合成新骨架结构双金属中心有机铂金属配合物Pt1的路线图。图2为按本专利技术所选择的实施例合成的新骨架结构双金属中心有机铂金属配合物Pt1的核磁谱图。图3为按本专利技术所选择的实施例合成的新骨架结构双金属中心有机铂金属配合物Pt1的发光谱图。图4为本专利技术结构图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明。本专利技术一种含骨架结构的双金属中心有机铂配合物能源转化材料，用如图4结构表示：结构中标记数字“0”的长方形表示有机“桥梁”结构，包括以下任一化学结构：结构中标记数字“1”和“2”的三角形表示吡啶或嘧啶衍生物，且标记“2”的三角形所代表的吡啶或嘧啶衍生物与标记“1”的三角形所代表的吡啶或嘧啶衍生物相同或不同，标记数字“1”和“2”的三角形代表的吡啶或嘧啶衍生物包括以下任一化学结构：结构中标记数字“3”和“4”的菱形表示有机芳香环衍生物，且标记“4”的菱形所代表的有机芳香环衍生物与标记“3”的菱形所代表的有机芳香环衍生物相同或不同；标记数字“3”和“4”的菱形代表的有机芳香环衍生物包括以下任一化学结构：结构中标记数字“5”和“6”的圆形表示氮杂环衍生物，且标记“6”的圆形所代表的氮杂环衍生物与标记“5”的圆形所代表的氮杂环衍生物相同或不同；标记数字“5”和“6”的圆形代表的氮杂环衍生物包括以下化学结构：上述结构的具有新型骨架结构的双金属中心有机铂配合物的制备方法如下，参照图1：将前驱体以及有机“桥梁”结构按照物质的量2-5：1的比例投入反应容器中，在氮气氛围下，向反应容器中再加入催化剂CuI，三乙胺以及甲醇，催化剂的物质的量为前驱体物质的量的0.05倍，三乙胺的物质的量为前驱体的物质的量的50倍，甲醇体积为将所有反应物能完全溶解的体积；氮气氛围中将反应混合物加热至60℃-70℃，搅拌12小时后冷至室温，产生沉淀；过滤得到的沉淀用去离子水、甲醇、乙醚分别洗涤三次，然后在真空烘箱中干燥，除去溶剂，即可得到相应的具有骨架结构的双金属中心有机铂配合物。本专利技术在制备无机材料时，常常需要高温高压条件，对反应设备及能源需求很高。本专利技术中的有机无机杂化材料合成所需设备简单，反应条件温和。此外，反应后处理也简单易行，无需采用复杂提纯程序，可以极大减轻环境污染压力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含骨架结构的双金属中心有机铂配合物能源转化材料，其特征在于，用如下结构表示：

【技术特征摘要】
1.一种含骨架结构的双金属中心有机铂配合物能源转化材料，其特征在于，用如下结构表示：结构中标记数字“0”的长方形表示有机“桥梁”结构；结构中标记数字“1”和“2”的三角形表示吡啶或嘧啶衍生物，且标记“2”的三角形所代表的吡啶或嘧啶衍生物与标记“1”的三角形所代表的吡啶或嘧啶衍生物相同或不同；结构中标记数字“3”和“4”的菱形表示有机芳香环衍生物，且标记“4”的菱形所代表的有机芳香环衍生物与标记“3”的菱形所代表的有机芳香环衍生物相同或不同；结构中标记数字“5”和“6”的圆形表示氮杂环衍生物，且标记“6”的圆形所代表的氮杂环衍生物与标记“5”的圆形所代表的氮杂环衍生物相同或不同。2.根据权利要求1所述的一种含骨架结构的双金属中心有机铂配合物能源转化材料，其特征在于，结构中标记数字“0”的长方形表示有机“桥梁”结构，包括以下任一化学结构：3.根据权利要求1所述的一种含骨架结构的双金属中心有机铂配合物能源转化材料，其特征在于，结...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙源慧，杨晓龙，张引弟，周桂江，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61