[發(fā)明專利]基于發(fā)光激發(fā)態(tài)性質(zhì)轉(zhuǎn)換的聚集誘導(dǎo)發(fā)光有機(jī)磷光材料

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910336807.5
• 申請(qǐng)日: 2019-04-25
• 公開（公告）號(hào): CN110003285B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫源慧;楊曉龍;周桂江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): C07F15/00
• 分類號(hào): C07F15/00;C09K11/06
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 弋才富

基于發(fā)光激發(fā)態(tài)性質(zhì)轉(zhuǎn)換的聚集誘導(dǎo)發(fā)光有機(jī)磷光材料，其分子結(jié)構(gòu)通式為：該材料的發(fā)光分子在從稀溶液到聚集態(tài)的轉(zhuǎn)變過程中，其發(fā)光激發(fā)態(tài)性質(zhì)發(fā)生根本性改變，由原來發(fā)光能力較弱的激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)光能力很強(qiáng)的激發(fā)態(tài)，因此該材料的發(fā)光效率得到顯著提升，發(fā)光顏色也同時(shí)發(fā)生明顯變化，屬于新型發(fā)光顏色轉(zhuǎn)變的聚集誘導(dǎo)發(fā)光有機(jī)磷光材料，在高性能有機(jī)發(fā)光二極管，生物成像或標(biāo)記等重要領(lǐng)域具有極大應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新型發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及基于發(fā)光激發(fā)態(tài)性質(zhì)轉(zhuǎn)換的聚集誘導(dǎo)發(fā)光有機(jī)磷光材料。

背景技術(shù)

發(fā)光材料是有機(jī)發(fā)光二極管、生物成像或標(biāo)記等重要領(lǐng)域的核心材料。在這些領(lǐng)域中，發(fā)光材料通常處于高濃度或者固態(tài)聚集態(tài)，所以發(fā)光材料在高濃度或者固態(tài)聚集時(shí)的發(fā)光效率與發(fā)光顏色都非常重要。不幸的是，由于分子間特殊的相互作用，絕大多數(shù)發(fā)光材料在高濃度或者固態(tài)聚集條件下會(huì)產(chǎn)生發(fā)光淬滅的現(xiàn)象，即普遍存在的“聚集引發(fā)淬滅”效應(yīng)，這對(duì)于制備高性能有機(jī)發(fā)光二極管以及獲得高信噪比生物成像或標(biāo)記等應(yīng)用極為不利。因此，研究開發(fā)在高濃度或者固態(tài)聚集條件下無“聚集引發(fā)淬滅”效應(yīng)，且具有發(fā)光增強(qiáng)現(xiàn)象(即“聚集誘導(dǎo)發(fā)光”效應(yīng))的發(fā)光材料具有十分重要的研究價(jià)值以及非常迫切的應(yīng)用需求。所以，聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料的研究已經(jīng)引起了非常廣泛的關(guān)注，相關(guān)科研進(jìn)展越來越多(Chem.Rev.2015,115,11718；J.Mater.Chem.C,2018,6,11835)。但是，目前絕大多數(shù)聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料屬于純有機(jī)分子的熒光型發(fā)光材料，且其發(fā)光顏色在分子聚集過程中基本不變。鑒于磷光材料在制備高性能有機(jī)發(fā)光二極管、獲得高信噪比生物成像或標(biāo)記等領(lǐng)域更為出色的表現(xiàn)(Coord.Chem.Rev.2011,255,2622；Inorg.Chem.2014,53,11498)，需要對(duì)磷光型聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料進(jìn)行更深入更廣泛的研究。尤其是在從稀溶液到高濃度或固態(tài)聚集過程中，分子的發(fā)光顏色如果能發(fā)生非常明顯的變化，則十分有利于減少背景發(fā)光干擾，在應(yīng)用于生物成像或標(biāo)記領(lǐng)域時(shí)能夠顯著提高信噪比，獲得更為準(zhǔn)確的分析結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服常規(guī)發(fā)光材料在高濃度或固體聚集狀態(tài)下發(fā)光效率降低甚至淬滅的問題，本發(fā)明旨在提供一種基于發(fā)光激發(fā)態(tài)性質(zhì)轉(zhuǎn)換的聚集誘導(dǎo)發(fā)光有機(jī)磷光材料，該類有機(jī)磷光材料在高濃度或固體聚集狀態(tài)下發(fā)光效率獲得顯著提高；更為重要的是，本發(fā)明提供的聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料能夠大幅度調(diào)節(jié)發(fā)光顏色，與傳統(tǒng)發(fā)光材料相比具有十分明顯的先進(jìn)性；不僅能夠擴(kuò)充有機(jī)磷光發(fā)光材料的類型，為有機(jī)發(fā)光二極管、生物成像或標(biāo)記等重要應(yīng)用領(lǐng)域提供高性能發(fā)光材料，而且有助于擴(kuò)展豐富聚集誘導(dǎo)發(fā)光的研究內(nèi)容，為這個(gè)具有特殊發(fā)光性質(zhì)的研究領(lǐng)域提供新的研究思路。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

基于發(fā)光激發(fā)態(tài)性質(zhì)轉(zhuǎn)換的聚集誘導(dǎo)發(fā)光有機(jī)磷光發(fā)光材料的分子結(jié)構(gòu)通式為：

式中，代表下列任意一種有機(jī)氮雜環(huán)：R是苯環(huán)上的取代基，代表下列任意一種具有供電子基團(tuán)的有機(jī)基團(tuán)：

目前研究報(bào)道的純有機(jī)熒光型聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料在稀溶液與高濃度或固態(tài)聚集條件下的發(fā)光顏色基本相同，即增強(qiáng)發(fā)光強(qiáng)度時(shí)不能改變發(fā)光材料的發(fā)光顏色。而本發(fā)明提供的聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料在發(fā)光顏色調(diào)控方面具有極大優(yōu)勢(shì)，其發(fā)光顏色在從稀溶液狀態(tài)向聚集狀態(tài)轉(zhuǎn)變的過程中可以發(fā)生大幅度改變。例如，在稀溶液里只能發(fā)出較弱的綠光，而在高濃度或固態(tài)聚集條件下可以發(fā)出很強(qiáng)的橙光。所以，本發(fā)明提供的發(fā)光材料在由稀溶液狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邼舛然蚬虘B(tài)聚集的過程中不僅發(fā)光效率極大提高，發(fā)光顏色也顯著轉(zhuǎn)變。這種特殊性質(zhì)在有機(jī)發(fā)光二極管、生物成像或標(biāo)記等重要領(lǐng)域具有極大的應(yīng)用潛力。尤其是在生物成像或標(biāo)記領(lǐng)域，大幅度調(diào)節(jié)發(fā)光顏色的變化范圍能夠減小背景發(fā)光干擾，非常有利于提高成像或標(biāo)記的信噪比。因此，本發(fā)明所獲得的有機(jī)磷光材料既具有非常獨(dú)特的發(fā)光性質(zhì)，又具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。

附圖說明

圖1為按本發(fā)明合成發(fā)光激發(fā)態(tài)性質(zhì)轉(zhuǎn)換的聚集誘導(dǎo)發(fā)光磷光材料WBPt的路線圖。