CN107652313A - 一种同时具有聚集诱导发光和力致变色性质的含双吡啶基团的双核一价金配合物与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种同时具有聚集诱导发光和力致变色性质的含双吡啶基团的双核一价金配合物与应用。一种同时具有聚集诱导发光和力致变色性质的含双吡啶基团的双核一价金配合物，其具有式1所述的结构。这种金属配合物表现出从无色到黄色的聚集诱导发光效应，并且其固体样品在经过机械力研磨之后，光致发光可以由绿色变为明亮的黄色，而且研磨后的黄色发光在经过二氯甲烷溶剂蒸汽处理之后可以重新恢复为绿色发光。因此，这类含金配合物有望在发光材料和力学传感器等领域有所应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型刺激响应发光材料及其应用，特别是涉及一种新型同时具有聚集诱导发光和力致变色性质的含双吡啶基团的双核一价金配合物与应用。
背景技术
对机械力有响应的力致变色材料由于在力学传感器、防伪和信息存储器等领域具有潜在的应用价值从而引起了科学人员的广泛研究兴趣。在外界机械力的作用下，具有力致变色特性的智能材料的光学性质会发生改变。迄今为止，已经有许多具有力致变色性质的纯有机化合物被报道，相比较而言，具有力致变色性质的金属配合物的数量是非常有限的。此外，传统的发光材料往往在溶液当中发光很强，而在聚集的条件下，其发光效率会大大的降低，这种现象被科学工作者们称之为聚集诱导淬灭效应，幸运的是，香港科技大学的唐本忠院士课题组在2001年报道了一种聚集诱导发光现象，具有聚集诱导发光效应的化合物在溶液当中发光很弱甚至不发光，然而在聚集状态下，其发光效率会大大增强，表现出与聚集诱导淬灭效应完全相反的聚集发光行为。很明显，聚集诱导发光现象的发现为发光材料的实际应用提供了很好的理论基础。到目前为止，已经有大量的聚集诱导发光化合物被报道，然而这些化合物几乎都为纯有机化合物，含金属原子的聚集诱导发光分子仍然是非常罕见的。具有聚集诱导发光效应的化合物往往有非常强烈的固态发光，这对于力致变色材料的实际应用是非常有帮助的，因为具有高度固态发光的力致变色材料有利于机械力研磨前后颜色对比明显的力致变色材料的实现。到目前为止，已被报道的同时具有聚集诱导发光和力致变色性质的化合物一方面数量是比较有限的，另一方面相关化合物大多数为不含金属元素的纯有机化合物。含金属元素的力致变色化合物由于金属元素及其有机配体的存在，从而使得其可能具有更加有趣及丰富的力致变色性质。此外，由于一价金原子中心之间可以形成有趣的Au-Au相互作用，从而使得与一价金相关的研究受到了研究者们的广泛关注。因此，研发出含一价金单元的同时具有聚集诱导发光和力致变色性质的智能发光材料是非常有意义的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种新型的同时具有聚集诱导发光和力致变色性质的含双吡啶基团的双核一价金配合物、制备及应用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
提供一种同时具有聚集诱导发光和力致变色性质的含双吡啶基团的双核一价金配合物，其具有式1所述的结构：
提供一种同时具有聚集诱导发光和力致变色性质的含双吡啶基团的双核一价金配合物的制备方法，包括以下步骤：将2,3ˊ-联吡啶与Au(C6F5)(tht)在CH2Cl2作溶剂的条件下发生配位反应得到相应的目标配合物1:
上述方案中，所述化合物1的制备方法具体包括以下步骤：在氮气气氛条件下，将2,3ˊ-联吡啶、Au(C6F5)(tht)和已经排出空气的二氯甲烷加入抽真空充N2后的反应容器中，室温反应10-12小时，反应结束后，旋出溶剂过柱得到目标产物白色固体配合物1。
上述方案中，2,3ˊ-联吡啶和Au(C6F5)(tht)的摩尔比为1:2.1到1:2.2之间。
上述方案中，旋出溶剂过柱后处理为：旋出CH2Cl2溶剂，用柱色谱分离，洗脱剂为石油醚和二氯甲烷按1:1体积比混合的混合溶剂，。
上述同时具有聚集诱导发光和力致变色性质的含双吡啶基团的双核一价金配合物在制备高度聚集态发光的力致变色发光材料中的应用。
本发明的有益效果：
本发明提供的化合物是一种新型的同时具有聚集诱导发光和力致变色性质的含一价金单元的发光材料。这种化合物在纯DMF溶剂中几乎没有光致发光，然而在聚集状态下，这种化合物可以发射出强烈的黄色发光，从而表现出明显的聚集诱导发光效应。此外，这种化合物的固体粉末显示出绿色发光，经过机械力研磨之后，绿色发光可以转变为黄色发光，对研磨后的固体样品用二氯甲烷蒸汽熏蒸30秒之后，黄色发光又重新回到绿色发光。因此，这种化合物还具有可逆的力致变色性质。同时具有聚集诱导发光和力致变色性质使得该化合物可以实现机械力研磨前后颜色对比度明显的力致变色现象，这种高对比度力致变色现象的产生有利于该一价金配合物成为新型的高效力传感材料，并且在力传感器、存储器和防伪标识等领域有所应用。
附图说明
图1为配合物1在DMF和水混合溶剂中伴随着不同体积分数水(0％-90％)条件下的光致发光谱图(激发波长为365nm)。图1中从下到上的曲线分别为体积分数90％、80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％、10％、0％的DMF和水混合溶剂的光致发光谱图。
图2为配合物1在DMF和水混合溶剂中伴随着不同体积分数水(0％-90％)条件下的光致发光照片(激发波长为365nm)。
图3为配合物1的固体粉末、机械力研磨后的固体粉末以及研磨后的固体粉末经过二氯甲烷蒸汽熏蒸30秒之后的光致发光谱图(激发波长为365nm)。
图4为配合物1的固体粉末、机械力研磨后的固体粉末以及研磨后的固体粉末经过二氯甲烷蒸汽熏蒸30秒之后的光致发光照片(激发波长为365nm)。
具体实施方式
实施例1：配合物1的合成
合成路线如下：
反应式中CH2Cl2-二氯甲烷；Au(C6F5)(tht)-四氢噻吩五氟苯基金
具体合成步骤如下：
1、在氮气气氛条件下，将2,3ˊ-联吡啶0.3g(1.92mmol)、Au(C6F5)(tht)1.78g(3.94mmol)和已经排出空气的二氯甲烷30ml加入抽真空充N2后的反应容器中，室温反应10-12小时，反应结束后，旋出二氯甲烷溶剂，柱色谱分离(洗脱剂为石油醚和二氯甲烷的混合溶剂，体积比为1:1)，得到1.61g目标产物白色固体配合物1。产率：94.79％。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ(ppm)＝9.31(s,1H),8.78-8.62(m,3H),7.90-7.69(m,3H),7.41(t,J＝6Hz,1H).Anal.Calcd for C22H8Au2F10N2：C,29.88；H,0.91；N,3.17.Found:C,29.80；H,0.85；N,3.26。
该实施例的产品1在DMF和水混合溶剂中伴随着不同体积分数水(0％-90％)条件下的光致发光谱图(激发波长为365nm)如图1所示。通过图1我们可以看出，随着聚集程度的不断增加，产品1的光致发光信号显著增强。该实施例的产品1在DMF和水混合溶剂中伴随着不同体积分数水(0％-90％)条件下的光致发光照片(激发波长为365nm)如图2所示。通过图2我们可以看出，随着聚集程度的不断增加，产品1的光致发光强度显著增加。因此，产品1可以表现出优异的聚集诱导发光性质。该实施例产品1的固体粉末、机械力研磨后的固体粉末以及研磨后的固体粉末经过二氯甲烷蒸汽熏蒸30秒之后的光致发光谱图(激发波长为365nm)如图3所示。通过图3我们可以看出，产品1的固体样品经过机械力研磨之后，光致发光信号不仅会增强，而且会发生一定的红移。该实施例产品1的固体粉末、机械力研磨后的固体粉末以及研磨后的固体粉末经过二氯甲烷蒸汽熏蒸30秒之后的光致发光照片(激发波长为365nm)如图4所示。通过图4我们可以看出，产品1的固体样品显示出绿色发光，经过研磨之后，样品显示出强烈的黄色发光，而研磨后的样品经过二氯甲烷蒸汽熏蒸30秒之后光致发光颜色重新回到绿色。因此，产品1还可以表现出可逆的力致变色性质。产品1是非常罕见的同时具有聚集诱导发光和力致变色性质的含一价金单元的发光配合物，它们有望在发光材料、力传感器、存储器和防伪标识等领域有所应用。
Claims (6)
1.一种同时具有聚集诱导发光和力致变色性质的含双吡啶基团的双核一价金配合物，其具有式1所述的结构：
2.权利要求1所述的同时具有聚集诱导发光和力致变色性质的含双吡啶基团的双核一价金配合物的制备方法，其特征在于：
将2,3ˊ-联吡啶与Au(C6F5)(tht)在CH2Cl2作溶剂的条件下发生配位反应得到相应的目标配合物白色固体1。
3.根据权利要求2所述的同时具有聚集诱导发光和力致变色性质的含双吡啶基团的双核一价金配合物的制备方法，其特征在于：将2,3ˊ-联吡啶、Au(C6F5)(tht)和已经排出空气的二氯甲烷加入抽真空充N2后的反应容器中，室温反应10-12小时，反应结束后，旋出溶剂过柱得到目标产物白色固体配合物1。
4.根据权利要求2所述的同时具有聚集诱导发光和力致变色性质的含双吡啶基团的双核一价金配合物的制备方法，其特征在于：2,3ˊ-联吡啶和Au(C6F5)(tht)的摩尔比为1:2.1到1:2.2之间。
5.根据权利要求3所述的同时具有聚集诱导发光和力致变色性质的含双吡啶基团的双核一价金配合物的制备方法，其特征在于：旋出溶剂过柱后处理为：旋出CH2Cl2溶剂，用柱色谱分离，洗脱剂为石油醚和二氯甲烷按体积比1:1混合的混合溶剂。
6.权利要求1所述的同时具有聚集诱导发光和力致变色性质的含双吡啶基团的双核一价金配合物在制备高度聚集态发光的力致变色发光材料的应用。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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