[發(fā)明專(zhuān)利]一種具有近紅外發(fā)光性質(zhì)的8-羥基喹啉類(lèi)鉺配合物四聚晶體及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811095627.4
• 申請(qǐng)日: 2018-09-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109232418B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛元優(yōu);霍延平;籍少敏;楊智文;譚繼華;余力;詹求強(qiáng);孫建偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C07D215/30
• 分類(lèi)號(hào): C07D215/30;C07F5/00;C09K11/06;H01F1/42
• 代理公司: 廣州粵高專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本發(fā)明公開(kāi)了一種具有近紅外發(fā)光性質(zhì)的8?羥基喹啉類(lèi)鉺配合物四聚晶體及其制備方法和應(yīng)用。該晶體為以鉺為金屬中心，與配體H₂L?Br進(jìn)行配位得到具有四聚結(jié)構(gòu)的立方烷晶體，其分子式為Er₄(H₂L?Br)₄(MeOH)(DMF)₃(H₂O)₄。本發(fā)明成功制備了以鉺為金屬中心的四聚晶體，該四聚晶體的發(fā)光波長(zhǎng)位于近紅外區(qū)，具有上轉(zhuǎn)換發(fā)光和近紅外發(fā)光雙功能，而且具有較高的發(fā)光強(qiáng)度、反鐵磁性以及良好的熱穩(wěn)定性，能夠組裝成單層的發(fā)光器件。另外，其制備方法工藝簡(jiǎn)化，設(shè)備簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn)，在制備發(fā)光材料或磁性功能材料等應(yīng)用方面具有很好的商業(yè)化應(yīng)用價(jià)值和廣闊的發(fā)展前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機(jī)金屬配合物技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，涉及一種具有近紅外發(fā)光性質(zhì)的8-羥基喹啉類(lèi)鉺配合物四聚晶體及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

稀土是中國(guó)優(yōu)勢(shì)戰(zhàn)略資源，在信息技術(shù)、能源、生物醫(yī)學(xué)等高科技領(lǐng)域及國(guó)防建設(shè)等方面都有著非常廣泛的應(yīng)用價(jià)值，有“現(xiàn)代工業(yè)維生素”之稱(chēng)。因其具有特殊4f電子層結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出一些特殊的物理和化學(xué)性質(zhì)。上轉(zhuǎn)換發(fā)光又稱(chēng)為反Stokes發(fā)光，所吸收的光子能量低于所發(fā)射的光子能量，從而可使人眼看不見(jiàn)的紅外光變成可見(jiàn)光。其中，一些稀土離子具有近紅外(750～1700nm)發(fā)光和上轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì)，在光纖通訊、激光系統(tǒng)、平板顯示、生物醫(yī)學(xué)成像、醫(yī)學(xué)診斷、免疫分析和太陽(yáng)能電池等熱門(mén)領(lǐng)域具有重要研究意義和顯著的潛在價(jià)值，受到了科研人員的極大關(guān)注。遺憾的是，鑭系元素(稀土元素)離子電子躍遷受限于拉波特(Laporte)規(guī)則，導(dǎo)致其弱吸收和低量子產(chǎn)率。目前，解決這個(gè)問(wèn)題的一種有效方法是使用強(qiáng)烈吸收光的有機(jī)配體包圍稀土金屬離子，從而將能量從配體轉(zhuǎn)移到金屬中心(天線(xiàn)效應(yīng))。

8-羥基喹啉是一種含O、N雜環(huán)化合物，因具有很好的配位能力和共軛性，成為了有機(jī)金屬配合物領(lǐng)域內(nèi)一類(lèi)典型的有機(jī)配體。自Kodak公司提出將8-羥基喹啉鋁用作電致發(fā)光器件中的發(fā)光層材料后，這類(lèi)分子一直受到有機(jī)電致發(fā)光器件學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛重視。在此研究基礎(chǔ)上，人們通過(guò)在8-羥基喹啉的不同部位引入功能基團(tuán)，并通過(guò)與不同金屬配位得到各種功能優(yōu)異的金屬配合物。然而，由于稀土金屬離子采用高配位數(shù)和通用的配位行為，這使得稀土金屬離子的配位形狀更難控制，含有8-羥基喹啉衍生物立方烷稀土配合物結(jié)構(gòu)單元相對(duì)較少。

鉺元素由于電子構(gòu)型為[Xe]4f²6s²，一般采用高配位數(shù)，且原子半徑較大，導(dǎo)致其很難形成配合物，目前對(duì)其研究較少。因此，開(kāi)發(fā)一種性能和結(jié)構(gòu)好、成本低、能充分利用稀土鉺元素的稀土近紅外發(fā)光材料具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有稀土發(fā)光材料的缺陷和不足，提供一種具有近紅外發(fā)光性質(zhì)的8-羥基喹啉類(lèi)鉺配合物立方烷四聚晶體。該四聚晶體具有近紅外發(fā)光和上轉(zhuǎn)換發(fā)光雙功能，而且具有較強(qiáng)的發(fā)光強(qiáng)度、反鐵磁性以及良好的熱穩(wěn)定性。

本發(fā)明另一目的是提供所述具有近紅外發(fā)光性質(zhì)的8-羥基喹啉類(lèi)鉺配合物四聚晶體的制備方法。

本發(fā)明再一目的是提供所述具有近紅外發(fā)光性質(zhì)的8-羥基喹啉類(lèi)鉺配合物四聚晶體在作為或制備發(fā)光材料或磁性功能材料中的應(yīng)用。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)以下方案予以實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供了一種具有近紅外發(fā)光性質(zhì)的8-羥基喹啉類(lèi)鉺配合物四聚晶體(H₂L-Br-Er)，以鉺為金屬中心，與配體H₂L-Br進(jìn)行配位得到具有四聚結(jié)構(gòu)的立方烷晶體，其分子式為Er₄(H₂L-Br)₄(MeOH)(DMF)₃(H₂O)₄，其結(jié)構(gòu)式如式(I) 所示：