一种具有聚集诱导发光和圆偏振发光的铜(I)炔簇制造技术

本发明专利技术公开了一种具有聚集诱导发光和圆偏振发光的铜(I)炔簇，属于配位化学和纳米材料的交叉领域。该手性纳米铜簇对映体以手性配体(R/S)‑2‑二苯基‑羟甲基吡咯烷‑1‑丙炔(R/S‑DPM)为保护配体，通过简单的室温挥发一锅法合成，产量高，发光性能优异。该对映体团簇的化学式为:C

A copper (I) alkyne cluster with cluster induced luminescence and circular polarized luminescence

The invention discloses a copper (I) alkyne cluster with aggregation induced luminescence and circular polarization luminescence, belonging to the cross field of coordination chemistry and nano materials. The enantiomer was synthesized by a simple one pot evaporation method at room temperature with the chiral ligand (R / s) - 2 \u2011 diphenyl \u2011 hydroxymethylpyrrolidine \u2011 1 \u2011 propargyne (R / s \u2011 DPM) as the protective ligand. It has high yield and excellent luminescent performance. The chemical formula of the enantiomer cluster is: C

【技术实现步骤摘要】
一种具有聚集诱导发光和圆偏振发光的铜(I)炔簇
本专利技术属于配位化学和纳米材料的交叉领域，具体涉及一种具有聚集诱导发光和圆偏振发光的铜(I)炔簇。
技术介绍
原子精确的金属纳米团簇的制备和研究已成为纳米科学领域中一个崭新的极具前景的研究方向。金属纳米团簇通常由十到几百个金属原子通过有机配体桥连组成的一类具有精确原子结构的簇合物。其作为连接原子和纳米粒子的桥梁，金属纳米簇表现出独特的光、电、化学性质。那么和金银相比，铜有价格便宜，地壳丰度高，来源广泛等很多优点。然而，由于铜簇合成困难且在空气中容易氧化，合成发光铜簇仍是一个巨大的挑战，铜簇的研究仍处于起步阶段特别是原子精确的铜(I)炔簇。手性是自然界普遍存在的现象，其在药物设计、生物识别、对映选择性催化、光学器件、全息技术、手性传感和分离等领域具有广阔的应用前景。原子精确的纳米团簇是探测手性起源的特别好的模型。那么实现具有圆偏振发光(CPL)性能的金属纳米团簇，手性和强烈的荧光是其前提条件。首先手性配体诱导是最可控并且有效地实现手性的一种方法，其次聚集诱导发光(AIE)特性也已经成为一种提高金属纳米团簇量子产率的一种有前途的策略。但是目前未见具有CPL性能的炔配体保护的纳米铜(I)簇的相关报道。所以设计合成原子精确、结构确定、具有CPL性能的铜纳米团簇在全息投影以及生物细胞成像和诊疗等领域具有很好的应用前景。
技术实现思路
本专利技术目的在于合成一种具有聚集诱导发光和圆偏振发光的铜(I)炔簇。为此，本专利技术研发了一种具有聚集诱导发光和圆偏振发光的铜(I)炔簇，所述手性纳米铜簇的化学式为：C160H160P6Cu14F36O8(简写为：R/S-DPM-Cu14)，属于正交晶系，空间群为手性空间群P212121，其中R/S-DPM为(R/S)-2-二苯基-羟甲基吡咯烷-1-丙炔，结构简式如下：本专利技术铜纳米团簇材料的制备方法通过如下步骤实现：将配体(R/S)-2-二苯基-羟甲基吡咯烷-1-丙炔和六氟磷酸四乙腈铜溶解于甲苯和丙酮混合溶液中，室温搅拌溶解澄清，反应结束以后将澄清溶液置于室温下避光挥发，得晶体过滤，用乙醇洗涤，室温晾干即可。所述铜纳米团簇是一个由14个铜原子组成的内核，外围由8个有机配体保护(图1所示)。14个铜原子通过金属相互作用形成一个扭曲的立方体内核，Cu14金属框架可以看作是一个扭曲的Cu66+八面体，被封装在Cu88+立方体中(图2所示)，其外围保护配体上的炔基团采用μ3-η1,η1,η2μ2-η1,η2配位模式，每个配体上的氮原子，氧原子与1个铜原子配位(图3所示)。本专利技术所述具有聚集诱导发光和圆偏振发光的铜(I)炔簇，其性质具体描述如下：所述材料具有聚集诱导发光性能，其在二氯甲烷溶液中没有荧光，当加入不同体积份数的不良溶剂正己烷时，聚合程度发生变化，荧光增强，表现为明显的溶剂聚集诱导性能(图4所示)。同时聚集诱导发光(AIE)触发了原子精确的铜(I)炔簇的圆偏振发光特性(CPL)(图5和6所示)。该材料结晶态在室温条件下具有红色荧光，其最佳发射波长位置为726nm(激发波长445nm)(图7所示)，该手型结构以及荧光使其具有很强的圆偏振发光特性(图8所示)，其荧光不对称因子达1.0×10-2，这在已报道的手性团簇中是很高的值，在全息投影，信息储存以及细胞成像等领域具有很好的应用前景。本专利技术有益效果：本专利技术手性纳米铜簇材料具有原子尺寸精确的结构，可以从原子级别上对结构进行精确表征；所述纳米铜簇材料具有聚集诱导发光性质，超小的尺寸和良好的生物相容性，可以应用于细胞成像；手性纳米铜簇材料在聚集态以及结晶态具有较高的手性发光特性，具有非常好的应用价值。附图说明图1为本专利技术纳米铜簇材料单晶的一对对映体结构示意图。图2为本专利技术纳米铜簇材料单晶的内核结构示意图。图3为本专利技术纳米铜簇材料单晶的配体配位模式示意图。图4为本专利技术纳米铜簇材料在不同比例正己烷溶液中的荧光照片(365nm紫外灯下)。图5为本专利技术纳米铜簇材料在不同比例正己烷溶液中的圆偏振发光(CPL)曲线图。图6为本专利技术纳米铜簇材料在不同比例正己烷溶液中的手性圆二色谱(CD)曲线图。图7为本专利技术固态纳米铜簇材料的激发曲线和发射曲线图。图8为本专利技术固态纳米铜簇材料的圆偏振发光(CPL)曲线图。具体实施方式下面通过实例对本专利技术做进一步的说明：实施例1：本专利技术纳米铜簇材料的合成将0.035mmol(R/S)-2-二苯基-羟甲基吡咯烷-1-丙炔(R/S-DPM)和0.035mmol六氟磷酸四乙腈铜溶解于2mL甲苯和2mL丙酮的混合溶液中，快速搅拌溶液澄清，反应结束后将澄清溶液置于室温下避光挥发，2天以后得橙色块状晶体，产率50％，过滤，用乙醇洗涤，室温晾干用于其性质测试材料。取实施例1制得的本专利技术纳米铜簇材料做进一步表征，其过程如下：(1)晶体结构测定配合物的X射线单晶衍射数据用大小合适的单晶样品在RigakuXtaLABPro单晶衍射仪上测定。数据均用经石墨单色化的CuKα射线为衍射源通过ω扫描方式在200K温度下收集，并经过Lp因子校正和半经验吸收校正。结构解析是先通过SHELXS-97程序用直接法得到初结构，然后使用SHELXL-97程序用全矩阵最小二乘法精修。所有非氢原子均采用各向异性热参数法精修。所有的氢原子都采用各向同性热参数法精修。详细的晶体测定数据见表1。表1本专利技术纳米铜簇材料的主要晶体学数据表1主要晶体学数据R1＝∑||Fo|-|Fc||/∑|Fo|.wR2＝[∑w(Fo2-Fc2)2/∑w(Fo2)2]1/2以上实施例仅用于说明本专利技术的内容，除此之外，本专利技术还有其它实施方式。但是，凡采用等同替换或等效变形方式形成的技术方案均落在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种手性纳米铜簇材料，其特征在于：其化学式为：C

【技术特征摘要】
1.一种手性纳米铜簇材料，其特征在于：其化学式为：C160H160P6Cu14F36O8，简写为：R/S-DPM-Cu14，属于正交晶系，空间群为手性空间群P212121，
其中R/S-DPM为(R/S)-2-二苯基-羟甲基吡咯烷-1-丙炔，结构简式如下：





2.如权利要求1所述的手性纳米铜簇材料，其特征在于：其由14个铜原子组...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧双全，张苗苗，董喜燕，王朝阳，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南;41