[發(fā)明專利]一種功能化聚離子液體及其金屬發(fā)光材料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310010972.4
• 申請日: 2013-01-11
• 公開（公告）號: CN103044405A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李煥榮;茹巧榮;王冬月;賀亮
• 申請（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C07D401/14
• 分類號: C07D401/14;C09K11/06
• 代理公司: 天津翰林知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 趙鳳英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制備功能化聚離子液體及其發(fā)光材料的方法，具體為一種可用作雜環(huán)取代聚離子液體化合物及金屬配合物的制備方法。

技術(shù)背景

離子液體擁有獨(dú)特的、不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，如蒸汽壓低、不揮發(fā)、不可燃、熱容量大、離子導(dǎo)電率高、電化學(xué)窗口寬、物質(zhì)溶解性好、萃取能力好、相穩(wěn)定性好、熱穩(wěn)定性好、水穩(wěn)定性好、酸堿穩(wěn)定性好等，在較寬范圍內(nèi)可調(diào)控其物理化學(xué)性能，鑒于這種可調(diào)控性，離子液體被稱為“綠色設(shè)計(jì)者溶劑”。

稀土的發(fā)光和激光性能都是由于稀土的4f電子在不同能級之間的躍遷產(chǎn)生的。由于稀土離子具有豐富的能級和4f電子躍遷特性，使稀土成為發(fā)光寶庫，為高科技領(lǐng)域特別是信息通訊領(lǐng)域提供了性能優(yōu)越的發(fā)光材料。稀土發(fā)光材料的優(yōu)點(diǎn)是吸收能力強(qiáng)，轉(zhuǎn)換率高，可發(fā)射從紫外到紅外的光譜，尤其是在可見光區(qū)域，有很強(qiáng)的發(fā)射能力，且物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。

當(dāng)前文獻(xiàn)中對聚離子液體的報(bào)道[Yubing?Xiong，etl.Angew.Chem.Int.Ed.2012，51，9114–9118]，對大環(huán)（如含乙烯基的三聯(lián)吡啶）的有機(jī)配體，聚離子液體與金屬配位制備發(fā)光材料的研究，尚屬研究的前沿階段。

含乙烯基的三聯(lián)吡啶功能化離子液體聚合產(chǎn)物，陽離子中的吡啶基團(tuán)能夠吸附金屬離子，可以與金屬離子進(jìn)行配位制備發(fā)光材料，且配位前后形貌不同。陰離子可以進(jìn)行離子交換，通過離子交換也可以改變聚離子液體的形貌。含有乙烯基的三聯(lián)吡啶功能化離子液體，因含有特殊的大基團(tuán)陽離子，其聚合方面研究尚處于起步階段，我們課題組將該離子液體進(jìn)行聚合，并將金屬離子摻雜到其中，制備一系列發(fā)光材料，無論在理論上還是在實(shí)踐中都是一個(gè)值得探索的課題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：提供一種功能化聚離子液體及其發(fā)光材料，并通過控制反應(yīng)條件如溶劑、單體濃度、引發(fā)劑的量等，得到不同聚合度和不同形貌的聚合產(chǎn)物，在此基礎(chǔ)上與金屬配位，可以得到一種聚功能化離子液體/金屬發(fā)光材料的制備方法。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案：

一種功能化聚離子液體，該聚離子液體的結(jié)構(gòu)式為如下：

其中，X^-為Br^-、[BF₄]^-、[PF₆]^-或[Tf₂N]^-，n＝70~90。

所述的功能化聚離子液體的制備方法，包括以下步驟：

其中，所述的X^-為Br^-的聚離子液體的制備方法為：

（1）按摩爾比乙烯基咪唑：4'-（4-溴甲基苯基）-2，2'：6'，2″-三聯(lián)吡啶=1.2：1的配比，以乙腈為溶劑將兩化合物在反應(yīng)器中反應(yīng)24h，然后離心提純，干燥得含乙烯基的三聯(lián)吡啶功能化離子液體，記為Tervi[Br]；

（2）將Tervi[Br]單體溶解在甲醇中，該單體濃度為50g/L~100gL，再加入引發(fā)劑偶氮二異丁腈（AIBN），引發(fā)劑的量占Tervi[Br]單體的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為3%~5%，體系在N₂保護(hù)下，90℃下反應(yīng)28小時(shí)，加乙醚，使產(chǎn)物沉淀出來，離心得沉淀物，用乙醚洗滌沉淀物三次，干燥得到X^-為Br^-的聚離子液體，記為PTervi[Br]；

所述的X^-為Br^-、[BF₄]^-、[PF₆]^-或[Tf₂N]^-的聚離子液體的制備方法為以下任意兩種方法之一：

方法一：

（1）、（2）同上面X^-為Br^-的聚離子液體的制備方法步驟中的（1）和（2）；

（3）將按照X^-為Br^-的聚離子液體制備方法中的步驟（2）中得到的PTervi[Br]完全溶于N，N-二甲基甲酰胺中，加入物質(zhì)B，在室溫?cái)嚢?6小時(shí)，離心分離出沉淀，用雙蒸水洗滌沉淀，干燥得[PF₆]^-、[BF₄]^-或[Tf₂N]^-為陰離子的含乙烯基的三聯(lián)吡啶功能化聚離子液體，記為PTervi[X]；其摩爾配比為物質(zhì)B：取代基X為Br時(shí)離子液體=1~2：1；