一种铜-铂多核团簇及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种铜

【技术实现步骤摘要】
一种铜
‑
铂多核团簇及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及金属团簇材料领域，特别是涉及一种铜
‑
铂多核团簇及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]金属团簇由于其独特的金属键合结构和优异的物理化学性质越来越受到合成和理论化学工作者的青睐。原子精确金属纳米团簇因其超小尺寸、独特的电子结构，展现出良好的光学特性，因其优异的光稳定性和生物相容性，应用前景广泛。
[0003]目前已有不少关于铸币金属在近红外发光性质的研究，但普遍存在的问题是发光效率低。而研究表明，通过异金属掺杂（例如掺杂铂、钯等）可以有效影响金属团簇的发光性质，现有技术中，由二价铂和一价铜组成的异金属团簇已被广泛研究，但其发光区域仅局限于可见光区域。
[0004]因此，如何提供一种条件温和、操作简便的近红外发光高核铜
‑
铂异金属团簇的合成方法是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种铜
‑
铂多核团簇及其制备方法与应用，以解决上述现有技术存在的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种铜
‑
铂多核团簇，其分子式为[Cu4Pt2(X)4Y4]Z2；其中，所述X为阴离子配体；所述Y为中性配体；所述Z为一价阴离子。
[0007]更为优选的，所述铜
‑
铂多核团簇分子式包括：[(CH3O
‑
C8H4)4Cu4Pt2(PC
17
NH
14
)4](PF6)2；[(CF3‑
C8H4)4Cu4Pt2(PC
17
NH
14
)4](PF6)2；[(F
‑
C8H4)4Cu4Pt2(PC
17
NH
14
)4](PF6)2；[(C
14
H9)4Cu4Pt2(PC
17
NH
14
)4](PF6)2；[(C
10
H7)4Cu4Pt2(PC
17
NH
14
)4](PF6)2。
[0008]有益效果：本专利技术实现了一价铜和一价铂混合构筑多金属团簇，允许所述铜原子与铂原子构成正八面体结构，同时允许所述铜原子和铂原子之间形成金属
‑
金属键，从而产生由金属中心贡献的近红外区光致发光性质，并且，本专利技术中的外围阴离子配体和中性配体的共同保护，减少非辐射跃迁，实现高量子产率的近红外发光。
[0009]优选的，所述阴离子配体为不同取代基的炔基类配体，具体为4
‑
甲氧基
‑
苯乙炔、4
‑
氟
‑
苯乙炔、4
‑
三氟甲基
‑
苯乙炔、二茂铁乙炔、1
‑
乙炔基萘、4
‑
乙炔联苯和3
‑
(N
‑
卡唑)丙炔中的一种或任意几种。
[0010]有益效果：本专利技术中的端基炔配体同时能够形成σ和π配位方式，允许炔基类配体同时配位铜和铂离子，保证双金属团簇的形成。
[0011]优选的，所述中性配体为一个磷原子以及连接在所述磷原子上的多个多元环基团，具体为二苯基
‑2‑
吡啶膦、二苯基
‑4‑
甲基
‑2‑
吡啶膦、二苯基
‑5‑
甲基
‑2‑
吡啶膦、1,2
‑
双(二苯膦基)乙烷、1,3
‑
双(二苯基膦)丙烷、1,6
‑
双(二苯膦基)已烷中的一种或任意几种。
[0012]有益效果：本专利技术中的双齿配位点配体，能够实现铜和铂双金属共同配位保护；双齿配体桥连，有利于形成铜
‑
铂金属键，实现团簇化合物的稳定。
[0013]优选的，所述Z为F
‑
、Cl
‑
、Br
‑
、BF4‑
、SbF6‑
、PF6‑
、NO3‑
、CH3COO
‑
、CF3SO3‑
和ClO4‑
中的一种或任意几种。
[0014]有益效果：本专利技术中利用阴离子配位，有利于平衡团簇化合物的电荷；并且，游离在团簇主体周围，有利于团簇化合物的溶解和结晶提纯操作。
[0015]优选的，所述铜原子与铂原子构成正八面体结构；所述铂原子配位两个磷原子和两个炔配体的端基碳原子；两个铜原子分别由两个磷配体所含杂环上氮原子配位，另外两个铜原子分别与两个炔配体侧边形成k2配位结构。
[0016]有益效果：本专利技术中的配位结构为一价铂和一价铜混合形成的多核双金属团簇，具有特殊的离域电子结构，有利于产生多金属中心相关的电子跃迁，从而实现近红外区光致发光性质。
[0017]一种铜
‑
铂多核团簇的制备方法，包括以下步骤：将Cu(CH3CN)4Z、K2PtCl4、X及Y溶解于有机溶剂中搅拌反应，得到溶液A，然后向所述溶液A中加入还原剂溶液进行还原反应，将还原反应产物经重结晶，得到所述铜
‑
铂多核团簇。
[0018]有益效果：上述搅拌操作有利于多种反应原料充分溶解，并实现金属离子的预先配位保护；还原操作有利于二价金属铂还原成一价金属铂，并和金属铜成键，形成多核双金属团簇。
[0019]优选的，所述有机溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃中的一种或任意几种；所述还原剂溶液为硼氢化钠或叔丁胺硼烷的乙醇溶液。
[0020]有益效果：本专利技术中所选的有机溶剂均属常规试剂且价格低廉，并且具有较好的溶解能力，有利于化学反应的充分快速进行。所述还原剂溶液还原能力较强，有利于将二价金属铂还原成一价金属铂。
[0021]优选的，所述Cu(CH3CN)4Z和 K2PtCl4的摩尔比为（2
‑
6）：1；所述Cu(CH3CN)4Z与X的摩尔比为（0.8
‑
1.5）：1；所述Cu(CH3CN)4Z与Y、有机溶剂的摩尔比/质量比为1:100
‑
200；所述还原剂溶液浓度为10
‑
20 mg/mL；所述还原剂溶液与溶液A的添加量之比为1:10
‑
20。
[0022]有益效果：本专利技术控制铜源和铂源、金属与配体以及各种反应液的配比，有利于铜
‑
铂多核金属团簇的高产率合成，有效排除低核金属配合物和金属纳米颗粒等其他副产物的形成。
[0023]优选的，所述搅拌反应温度为15 ℃
‑
40 ℃，搅拌速率为600
‑
1500 r/min，反应时
间为5
‑
20 min；所述还原反应温度为15 ℃
‑
40 ℃，反应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铜
‑
铂多核团簇，其特征在于，其分子式为[Cu4Pt2(X)4Y4]Z2；其中，所述X为阴离子配体；所述Y为中性配体；所述Z为一价阴离子；所述阴离子配体为不同取代基的炔基类配体，具体为4
‑
甲氧基
‑
苯乙炔、4
‑
氟
‑
苯乙炔、4
‑
三氟甲基
‑
苯乙炔、二茂铁乙炔、1
‑
乙炔基萘、4
‑
乙炔联苯和3
‑
(N
‑
卡唑)丙炔中的一种或任意几种；所述中性配体为一个磷原子以及连接在所述磷原子上的多个多元环基团，具体为二苯基
‑2‑
吡啶膦、二苯基
‑4‑
甲基
‑2‑
吡啶膦、二苯基
‑5‑
甲基
‑2‑
吡啶膦、1,2
‑
双(二苯膦基)乙烷、1,3
‑
双(二苯基膦)丙烷、1,6
‑
双(二苯膦基)已烷中的一种或任意几种；所述Z为F
‑
、Cl
‑
、Br
‑
、BF4‑
、SbF6‑
、PF6‑
、NO3‑
、CH3COO
‑
、CF3SO3‑
和ClO4‑
中的一种或任意几种。2.根据权利要求1所述的一种铜
‑
铂多核团簇，其特征在于，所述铜原子与铂原子构成正八面体结构；所述铂原子配位两个磷原子和两个炔配体的端基碳原子；两个所述铜原子分别由两个磷配体所含杂环...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁尚富，钟瑞茹，王春凤，周瑞，吴涛，李丹，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：