一种基于苯并咪唑双膦配体的发光铜化合物及其制备方法技术

本发明专利技术属于有机配合物合成技术领域，一种基于苯并咪唑双膦配体的发光铜化合物及其制备方法。所述的基于苯并咪唑双膦配体的发光铜化合物，的分子式为C

A luminescent copper compound based on benzimidazole diphosphonic ligand and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种基于苯并咪唑双膦配体的发光铜化合物及其制备方法
本专利技术属于有机配合物合成
，一种基于苯并咪唑双膦配体的发光铜化合物及其制备方法。
技术介绍
随着社会和科学技术的不断发展，发光材料成为了材料研究领域最活跃的话题之一。发光材料具有多种类型，通过发光能量来源分类，可以分为光致发光、电致发光、生物发光、化学发光等。而在各种不同发光类型中，电致发光器件不断被研究探索。有机电致器件(OLED)因其具有超轻薄、低功耗、高对比度、色彩自然、柔性显示等优异特性，正在成为节能照明和新型显示技术的主流趋势，并已在生活中得以运用，如当今最新的移动显示终端华为P40系列。稳定、高效、廉价的发光材料是OLED的核心。1998年S.R.Forrest等人具有影响力和开创性的探索，发现有机金属配合物因其强自旋轨道耦合(S℃)可以实现快速的系间窜越(ISC)和长寿命的磷光衰变。研究发现使用过渡金属原子的磷光配合物因其可以同时捕获单重态和三重态激子，提高配合物的发光效率从而在OLED中理论上实现达100％的内部量子效率而受到越来越多的关注。然而，这些过渡金属如Ir(I)、Pt(II)和Os(III)等d6、d8类配合物，价格昂贵、不丰富且污染较大，阻碍了它们在大量生产中的应用。因此，我们极需开发出廉价的、地球上丰富的过渡金属配合物。在OLED发光材料应用中，Cu(I)配合物被认为是常用磷光铱配合物的替代物。一价铜配合物具有资源丰富、成本低廉、配位结构多样、发光特性优异等优点。因此，一价铜在开发新廉价高性能发光材料方面具有独特优势，进一步开发一价铜配合物作为OLED发光材料具有极其重要的科研价值和经济价值。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足和缺点，本专利技术的首要目的在于提供一种基于苯并咪唑双膦配体的发光铜化合物，该类型化合物具有较好光致发光性能。本专利技术的另一目的在于提供上述基于苯并咪唑双膦配体的发光铜化合物的制备方法，该方法反应条件温和，制备过程简单。本专利技术的再一目的在于提供上述基于苯并咪唑双膦配体的发光铜化合物的应用。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种基于苯并咪唑双膦配体的发光铜化合物，其分子式为C43H32CuXN2P2，其结构式如式Ⅰ所示：其中，X为I、Cl或Br，Ph为苯基；所述的基于苯并咪唑双膦配体的发光铜化合物的分子式为C43H32CuIN2P2时，结构单元属于斜方晶系，分子量为829.08，空间群为P212121，晶胞参数为：α＝90.00(3)°，γ＝90.00(3)°，β＝90.00(3)°；所述的基于苯并咪唑双膦配体的发光铜化合物的分子式为C43H32CuClN2P2时，结构单元属于单斜晶系，分子量为737.63，空间群为P21/c，晶胞参数为：α＝90.00(3)°，γ＝90.00(3)°，β＝113.44(3)°；所述的基于苯并咪唑双膦配体的发光铜化合物的分子式为C43H32CuBrN2P2时，结构单元属于斜方晶系，分子量为814.35，空间群为P212121，晶胞参数为：α＝90.00(3)°，γ＝90.00(3)°，β＝90.00(3)°；所述的基于苯并咪唑双膦配体的发光铜化合物的制备方法，包含如下步骤：(1)将邻硝基苯胺、邻氟碘苯、钯催化剂、1,1'-联萘-2,2'-双二苯膦、碱和溶剂混合，在惰性气体氛围、油浴条件下115～120℃反应24～36h；反应完成后纯化产物，得到中间化合物A；(2)将步骤(1)制得的中间化合物A、邻氟苯甲醛、连二亚硫酸钠和溶剂混合，在油浴条件下130～135℃搅拌反应4～6h；反应完成后纯化产物，得到中间化合物B；(3)将步骤(2)制得的中间化合物B、二苯基磷酸钾和溶剂混合，在惰性气体氛围下，85℃回流反应36～48h，反应完成后纯化产物，得到配体L；(4)将步骤(3)制得的配体L溶于溶剂后，加入卤化亚铜，20～35℃搅拌2～3h，静置10～20min，固液分离，然后纯化产物，得到基于苯并咪唑双膦配体的发光铜化合物；所述的中间化合物A、中间化合物B和配体L的结构式如式Ⅱ、式Ⅲ和式Ⅳ所示：其中，Ph为苯基；步骤(1)中所述的邻硝基苯胺、邻氟碘苯和联萘-2,2'-双二苯膦的摩尔比优选为5:6:0.37；步骤(1)中所述的钯催化剂优选为双(二亚芐基丙酮)钯；步骤(1)中所述的钯催化剂和邻硝基苯胺的摩尔比优选为1:20；步骤(1)中所述的碱优选为碳酸铯；步骤(1)中所述的碱和邻硝基苯胺的摩尔比优选为2:1；步骤(1)中所述的溶剂优选为甲苯；步骤(1)中所述的惰性气体优选为氩气；步骤(1)中所述的纯化的条件优选为反应完成后冷却、减压蒸馏除去溶剂，分别采用二氯甲烷和水进行萃取，对有机相旋蒸，得到中间化合物A；步骤(2)中所述的中间化合物A、邻氟苯甲醛和连二亚硫酸钠的摩尔比优选为10:12:40；步骤(2)中所述的溶剂为甲醇和水的混合物，其中甲醇和水的体积比优选为5:1；步骤(2)中所述的纯化优选为：反应完成后冷却，旋蒸回收溶剂，分别用乙酸乙酯和水进行萃取，对有机相旋蒸，得到中间化合物B；步骤(3)中所述的溶剂优选为四氢呋喃；步骤(3)中所述的中间化合物B和二苯基磷酸钾的摩尔比优选为1:3；步骤(3)中所述的惰性气体优选为氩气；步骤(3)中所述的纯化优选为：反应完成后冷却，然后加入用甲醇浸泡，待固体析出后，取固体并洗涤，真空干燥，得到配体L；步骤(4)中所述的卤化亚铜为碘化亚铜、氯化亚铜或溴化亚铜；步骤(4)中所述的配体L和卤化亚铜的摩尔比优选为1:1；步骤(4)中所述的溶剂优选为二氯甲烷和甲醇的混合物，两者的体积比优选为(3～5):1；步骤(4)中所述的纯化优选为：固液分离后将所得液体在20～35℃条件下挥发48～72h，得到基于苯并咪唑双膦配体的发光铜化合物的晶体粗品，将晶体粗品用甲醇洗涤、真空干燥，得到基于苯并咪唑双膦配体的发光铜化合物；所述的基于苯并咪唑双膦配体的发光铜化合物在OLED发光材料领域中的应用；本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：(1)本专利技术提供的基于苯并咪唑双膦配体的发光铜化合物的紫外-可见吸收光谱中，在230nm附近有强吸收(ε>5×104L·mol-1·cm-1)，在280～300nm范围内出现的中强度吸收。(1)本专利技术提供的基于苯并咪唑双膦配体的发光铜化合物(1)、(2)和(3)(C43H32CuIN2P2、C43H32CuClN2P2和C43H32CuBrN2P2)的最大发射波长分别为629nm、652nm和616nm，C43H32CuIN2P2和C43H32CuBrN2P2表现为橙红光发射，而C43H32CuClN2P2的最大发射波长发生红移，表现为红光发射。(3)本专利技术提供的基于苯并咪唑双膦配体的发光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于苯并咪唑双膦配体的发光铜化合物，其特征在于其分子式为C

【技术特征摘要】
1.一种基于苯并咪唑双膦配体的发光铜化合物，其特征在于其分子式为C43H32CuXN2P2，其结构式如式Ⅰ所示：



其中，X为I、Cl或Br，Ph为苯基。


2.权利要求1所述的基于苯并咪唑双膦配体的发光铜化合物，其特征在于：
所述的基于苯并咪唑双膦配体的发光铜化合物的分子式为C43H32CuIN2P2时，结构单元属于斜方晶系，分子量为829.08，空间群为P212121，晶胞参数为：α＝90.00(3)°，γ＝90.00(3)°，β＝90.00(3)°；
所述的基于苯并咪唑双膦配体的发光铜化合物的分子式为C43H32CuClN2P2时，结构单元属于单斜晶系，分子量为737.63，空间群为P21/c，晶胞参数为：α＝90.00(3)°，γ＝90.00(3)°，β＝113.44(3)°；
所述的基于苯并咪唑双膦配体的发光铜化合物的分子式为C43H32CuBrN2P2时，结构单元属于斜方晶系，分子量为814.35，空间群为P212121，晶胞参数为：α＝90.00(3)°，γ＝90.00(3)°，β＝90.00(3)°。


3.权利要求1或2所述的基于苯并咪唑双膦配体的发光铜化合物的制备方法，其特征在于包含如下步骤：
(1)将邻硝基苯胺、邻氟碘苯、钯催化剂、1,1'-联萘-2,2'-双二苯膦、碱和溶剂混合，在惰性气体氛围、油浴条件下115～120℃反应24～36h；反应完成后纯化产物，得到中间化合物A；
(2)将步骤(1)制得的中间化合物A、邻氟苯甲醛、连二亚硫酸钠和溶剂混合，在油浴条件下130～135℃搅拌反应4～6h；反应完成后纯化产物，得到中间化合物B；
(3)将步骤(2)制得的中间化合物B、二苯基磷酸钾和溶剂混合，在惰性气体氛围下，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张斌，尹国杰，曹蒙蒙，杜晨霞，田文杰，杨桦，陈冬梅，
申请(专利权)人：郑州大学，洛阳理工学院，
类型：发明
国别省市：河南;41