[發明專利]一類含紫精單元的離子型銥(III)配合物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011528123.4
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112592373B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 劉淑娟;莊艷玲;趙強;任秀麗
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: C07F15/00
• 分類號: C07F15/00;C09K9/02;H01G11/54;H01L45/00;H01M10/0564
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 王素琴

本發明公開了一類含紫精單元的離子型銥(III)配合物，該銥(III)配合物由金屬中心銥原子、不同的抗衡陰離子、不同的C^N配體及N^N配體組成，結構式為利用這類含紫精單元的離子型銥(III)配合物優異的光物理特性，再通過器件結構優化，制備憶阻器，此類憶阻器在神經突觸電子仿生方面具有很好的應用效果。

技術領域

本發明屬于有機光電功能材料領域，更具體地說，涉及一類含紫精單元的離子型銥(III)配合物及其制備方法和應用。

背景技術

憶阻器，一種非易失性存儲器，它是具有記憶功能的非線性電阻元件，是繼電阻、電感、電容之后的第四種無源電路元件，主要是利用某些薄膜材料在電激勵的作用下會出現不同電阻狀態(高、低阻態)的轉變現象來進行數據的存儲。由于具有超小的尺寸，極快的擦除/寫入速度，超高的擦除/寫入壽命，多電阻開關特性以及良好的互補金屬氧化物半導體(CMOS)兼容性，因此被認為是存儲器和神經突觸電子仿生器件的重要候選者。

作為常規無機半導體活性材料的替代品，由于有機和含金屬的材料易于結構修飾，良好的可擴展性，高柔性和良好的可加工性，非常適用于構建憶阻器。其中，過渡金屬配合物由于其獨特的電子性能，如豐富的激發態性能，優異的電親和性，良好的氧化還原可逆性和對電刺激的高敏感性而受到了廣泛的關注，這有助于提高電子存儲器件的穩定性并實現多狀態存儲。因此，設計、合成這類具有電阻特性的金屬配合物具有很重要的價值和意義。

發明內容

針對上述存在的問題，本發明旨在提供一類含紫精單元的的離子型銥(III)配合物及其制備方法，利用紫精豐富的氧化還原態、良好的氧化還原可逆性和優異的接受電子能力及離子型銥(III)配合物的溫和的合成條件、豐富的電荷轉移激發態，良好的電親和性，優異的氧化還原可逆性和對電刺激的敏感性，通過將紫精單元引入N^N配體后與不同的C^N配體結合制成了一類含紫精單元的離子型銥 (III)配合物。此類離子型銥(III)配合物具有比單個紫精單元和不含紫精單元的或其它含紫精單元的離子型銥(III)配合物更優異的性質，如更多的氧化還原態、更豐富的電荷轉移激發態和對電刺激更高的敏感性，非常有利于憶阻行為的實現。通過器件結構優化，制備出性能優異的憶阻器，并且通過電壓調控，實現了多態存儲，這大大提高了信息存儲的能力。而且，這種優異的憶阻特性在神經突觸仿生方面表現出巨大的應用潛力。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一類含紫精單元的離子型銥(III)配合物，該類銥(III)配合物由金屬中心銥原子、不同的抗衡陰離子、不同的C^N配體及N^N配體組成。

一類含紫精單元的的離子型銥(III)配合物包括Ir-phen-X^-，Ir-bpy-X^-兩種，結構式分別為：

其中，X^-為下列中的任意一個：X^-＝PF₆^-,BF₄^-,I^-,Br^-,Cl^-,TFSI^-；

其中，C^N配體的結構選自下列結構中的一個：

一類含紫精單元的離子型銥(III)配合物合成路線如下：

一類含紫精單元的的離子型銥(III)配合物的具體合成步驟為：

(1)化合物3的制備:將4,4'-聯吡啶和1-氯-2,4-二硝基苯在乙腈、乙醇或丙酮溶劑中回流反應72h以內，反應結束后抽濾，將濾液旋干并用乙醚洗滌三次，真空干燥得化合物3；