CN113717231A - 一种aie活性力致变光五元六元杂环铂配合物、其制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本发明涉及一种AIE活性力致变光五元六元杂环铂配合物、其制备方法及其应用,属于新型发光材料领域。
背景技术
力致变光亦翻译为应力变光等,与光致变光、电致变光等变光过程不同,力致变光是物质在受到机械作用而产生的。近年来,力致变光材料在应力传感、数据存储和防伪等领域表现出广阔的应用前景。现有技术中,已有一些关于力致变光材料的相关报道,如专利CN201910093294.X提供了一种光致变色/摩擦致变色发光材料、其制备方法及其应用,通过在菲并咪唑结构的咪唑N1位置上引入叔丁基苯、苯环或对羧基苯取基团,并且在咪唑C2位上连接5-溴噻吩或着5-氯噻吩,采用一锅法反应合成一种光致变色和机械致变色发光材料。但现有的力致变光材料存在变光现象不明显、变光过程不够迅速等问题。
针对现有力致变光材料的变光现象不明显、变光过程不够迅速等问题,本发明提供一种AIE活性力致变光五元六元杂环铂配合物的制备方法。
发明内容
本发明提供一种AIE活性力致变光五元六元杂环铂配合物、其制备方法及其应用,本发明五元六元杂环铂配合物表现出明显的聚集诱导发光(AIE)活性和肉眼可见的力致变光现象,可广泛用于防伪、信息存储和新型传感器领域。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案如下:
一种AIE活性力致变光五元六元杂环铂配合物,其分子式为(-)-(C*N^N)PtCl,(-)-(C*N^N)的结构式为:
上述AIE活性力致变光五元六元杂环铂配合物的晶体结构图如图1所示。
上述AIE活性力致变光五元六元杂环铂配合物,结构更趋于平面四方形,分子构象灵活多变,发光量子效率高,在应力作用下容易发生明显的变光现象和发射光谱红移。
上述AIE活性力致变光五元六元杂环铂配合物的制备方法,包括以下步骤:
S1:配体(-)-(C*N^N)的制备:无水、氩气保护油浴环境中,(-)-4,5-蒎烯-6'-溴-2,2'-联吡啶在碘化亚铜催化和有机碱的共同作用下与二苯胺在非质子溶剂中发生Cu催化芳基化反应,反应完后旋蒸除去溶剂,并用二氯甲烷进行萃取,合并有机相,依次用水和饱和食盐水洗涤,再经无水硫酸钠干燥、浓缩、硅胶柱层析纯化,得白色固体:配体(-)-(C*N^N);
S2:五元六元杂环铂配合物的制备:氩气保护油浴环境中,氯亚铂酸钾和配体(-)-(C*N^N)在酸性水溶液中反应,反应完后用碱溶液将溶液中和至中性,用二氯甲烷进行萃取,合并有机相,依次用水和饱和食盐水洗涤,再经无水硫酸钠干燥、浓缩、硅胶柱层析纯化,得黄色固体:AIE活性力致变光五元六元杂环铂配合物。
本申请(-)-4,5-蒎烯-6'-溴-2,2'-联吡啶的制备参照Zhang X.-P.,Wu T.,LiuJ.et al.,Vapor-induced chiroptical switching in chiral cyclometalatedplatinum(II)complexes with pinene functionalized C^N^N ligands[J].J.Mater.Chem.C,2014,2:184-194(张小朋,吴涛,刘建等,蒸气诱导的蒎烯修饰的环金属铂配合物的手性光谱转换[J],材料化学杂志C,2014,2:184-194)。
申请人经研究发现,上述蒎烯的空间位阻会使分子堆积松散,使分子在机械力作用下迅速非晶化,诱导磷光铂配合物发生变光现象。
为了减少副反应,提高产品得率,S1中,反应温度为50~130℃,反应时长为10~100小时;非质子溶剂为甲苯、二甲亚砜或N,N-二甲基甲酰胺,优选为甲苯;有机碱为叔丁醇钠或1-甲基咪唑中的至少一种,优选,有机碱为叔丁醇钠或1-甲基咪唑物质的量比为(5~7):1的混合物。
为了提高反应经济性和反应效率,S1中,(-)-4,5-蒎烯-6'-溴-2,2'-联吡啶与二苯胺的物质的量比为1:1~1:10,(-)-4,5-蒎烯-6'-溴-2,2'-联吡啶与碘化亚铜的物质的量比为1:0.01~1:1,(-)-4,5-蒎烯-6'-溴-2,2'-联吡啶与有机碱的物质的量比为1:1~1:10,(-)-4,5-蒎烯-6'-溴-2,2'-联吡啶在非质子溶剂中的摩尔浓度为0.025~0.4mol/L,优选为0.1~0.2。
为了提高分离效率,S1中,硅胶柱层析的展开剂为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂,石油醚和乙酸乙酯的体积比为80:1~1:5。
为了减少副反应,提高产品得率,S2中,反应温度为100~110℃,反应时长为10~80小时;酸性水溶液为1~10mol/L的醋酸,醋酸浓度优选为6~7mol/L。
为了兼顾生产效率和产品纯度,S2中,氯亚铂酸钾和配体(-)-(C*N^N)的物质的量比为1:0.5~1:5,优选为1.5~2,氯亚铂酸钾在酸性溶液中的浓度为0.0125~0.5mol/L,优选为0.4~0.5mol/L。
为了便于分离,S2中,碱溶液为3mol/L的碳酸钠、氢氧化钠或碳酸氢钠。
为了提高分离效率和产品纯度,S2中,硅胶柱层析的展开剂为石油醚和二氯甲烷的混合溶剂,石油醚和二氯甲烷的体积比例为20:1~1:5,优选为10:1~1:2。
本发明的五元六元杂环铂配合物,具有明显的AIE活性,固体状态下发光量子效率高,分子构象容易受到应力作用的影响,表现出高对比度、迅速、可逆的应力变光现象,作为刺激响应活性发光材料可用于防伪、信息存储和新型传感器领域。
本发明未提及的技术均参照现有技术。
本发明的有益效果为:
(1)本发明AIE活性力致变光五元六元杂环铂配合物,具有明显的AIE活性,固体状态下发光量子效率高,能够制备高性能发光元件。
(2)本发明提供的五元六元杂环铂配合物,结构更趋于平面四方形,分子构象容易受到应力作用的影响,展示出高对比度、迅速、可逆的应力变光现象,能够快速感应应力刺激作用,在防伪、信息存储和新型传感器领域具有重要的研究价值。
(3)本发明提供的制备方法操作简单,反应产率高,易于大规模制备。
附图说明
图1为实施例6制得的AIE活性力致变光五元六元杂环铂配合物的黄色形式和橙色形式的晶体结构图;
图2为实施例6制得的AIE活性力致变光五元六元杂环铂配合物的黄色形式和橙色形式结构中螯和配位苯环与联吡啶分子平面夹角图;
图3为实施例6制得的AIE活性力致变光五元六元杂环铂配合物的1H核磁谱图;
图4为实施例6制得的AIE活性力致变光五元六元杂环铂配合物的13C核磁谱图;
图5为实施例6制得的AIE活性力致变光五元六元杂环铂配合物在不同比例四氢呋喃/水溶液中的发射光谱图;
图6为实施例6制得的AIE活性力致变光五元六元杂环铂配合物在不同比例四氢呋喃/水溶液中的发光图片以及发光量子效率(Φem)变化图;
图7为实施例6制得的AIE活性力致变光五元六元杂环铂配合物的应力响应过程发光图片;
图8为实施例6制得的AIE活性力致变光五元六元杂环铂配合物的发射光谱;
图9为实施例6制得的AIE活性力致变光五元六元杂环铂配合物在防伪中的应用。
具体实施方式
为了更好地理解本发明,下面结合实施例进一步阐明本发明的内容,但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
本实施例中AIE活性力致变光五元六元杂环铂配合物的制备方法,包括以下步骤:
S1:配体(-)-(C*N^N)的制备:无水、氩气保护油浴环境中,658mg(2mmol)(-)-4,5-蒎烯-6'-溴-2,2'-联吡啶在3.8mg(0.02mmol)碘化亚铜和192mg(2mmol)叔丁醇钠作用下与338mg(2mmol)二苯胺在80mL甲苯溶液中发生Cu催化芳基化反应,50℃下磁力搅拌10h。反应完后旋蒸除去溶剂并用二氯甲烷进行萃取,合并有机相,依次用水和饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩,制得粗品经硅胶柱层析纯化,展开剂为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂,两者体积比例为80:1,得白色固体:配体(-)-(C*N^N),产率为40%。
S2:五元六元杂环铂配合物的制备:氩气保护下,415mg(1mmol)氯亚铂酸钾和209mg(0.5mmol)配体(-)-(C*N^N)在80mL的1mol/L醋酸水溶液中进行105℃油浴磁力搅拌反应10h,氯亚铂酸钾的浓度为0.0125mol/L,反应完后用3mol/L氢氧化钠水溶液中和至中性,用二氯甲烷进行萃取,合并有机相,依次用水和饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩,制得粗品经硅胶柱层析纯化,展开剂为石油醚和二氯甲烷的混合溶剂,两者体积比例为20:1,得黄色固体铂配合物,产率为25%。
实施例2
本实施例中AIE活性力致变光五元六元杂环铂配合物的制备方法,包括以下步骤:
S1:配体(-)-(C*N^N)的制备:无水、氩气保护油浴环境中,658mg(2mmol)(-)-4,5-蒎烯-6'-溴-2,2'-联吡啶在380mg(2mmol)碘化亚铜催化和164mg(2mmol)1-甲基咪唑作用下与3380mg(20mmol)二苯胺在80mL甲苯溶液中发生Cu催化芳基化反应,50℃下磁力搅拌100h。反应完后旋蒸除去溶剂并用二氯甲烷进行萃取,合并有机相,依次用水和饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩,制得粗品经硅胶柱层析纯化,展开剂为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂,两者体积比例为1:5,得白色固体:配体(-)-(C*N^N),产率为46%。
S2:五元六元杂环铂配合物的制备:氩气保护下,415mg(1mmol)氯亚铂酸钾和2090mg(5mmol)配体(-)-(C*N^N)在80mL的10mol/L醋酸水溶液中进行105℃油浴磁力搅拌反应80h,氯亚铂酸钾的浓度为0.0125mol/L,反应完后用3mol/L碳酸氢钠水溶液中和至中性,用二氯甲烷进行萃取,合并有机相,依次用水和饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩,制得粗品经硅胶柱层析纯化,展开剂为石油醚和二氯甲烷的混合溶剂,两者体积比例为1:5,得黄色固体铂配合物,产率为60%。
实施例3
本实施例中AIE活性力致变光五元六元杂环铂配合物的制备方法,包括以下步骤:
S1:配体(-)-(C*N^N)的制备:无水、氩气保护油浴环境中,658mg(2mmol)(-)-4,5-蒎烯-6'-溴-2,2'-联吡啶在38mg(0.2mmol)碘化亚铜催化和有机碱作用下与676mg(4mmol)二苯胺在5mL甲苯溶液中发生Cu催化芳基化反应,有机碱包括192mg(2mmol)叔丁醇钠和164mg(2mmol)1-甲基咪唑,130℃下磁力搅拌80h。反应完后旋蒸除去溶剂并用二氯甲烷进行萃取,合并有机相,依次用水和饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩,制得粗品经硅胶柱层析纯化,展开剂为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂,两者体积比例为20:1,得白色固体:配体(-)-(C*N^N),产率为49%。
S2:五元六元杂环铂配合物的制备:氩气保护下,415mg(1mmol)氯亚铂酸钾和417mg(1mmol)配体(-)-(C*N^N)在5mL的3mol/L醋酸水溶液中进行105℃油浴磁力搅拌反应30h,氯亚铂酸钾的浓度为0.2mol/L,反应完后用3mol/L碳酸钠水溶液中和至中性,用二氯甲烷进行萃取,合并有机相,依次用水和饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩,制得粗品经硅胶柱层析纯化,展开剂为石油醚和二氯甲烷的混合溶剂,两者体积比例为10:1,得黄色固体铂配合物,产率为48%。
实施例4
本实施例中AIE活性力致变光五元六元杂环铂配合物的制备方法,包括以下步骤:
S1:配体(-)-(C*N^N)的制备:无水、氩气保护油浴环境中,658mg(2mmol)(-)-4,5-蒎烯-6'-溴-2,2'-联吡啶在190mg(1mmol)碘化亚铜催化和有机碱作用下与1690mg(10mmol)二苯胺在10mL甲苯溶液中发生Cu催化芳基化反应,有机碱包括960mg(10mmol)叔丁醇钠和821mg(10mmol)1-甲基咪唑作,80℃下磁力搅拌30h。反应完后旋蒸除去溶剂并用二氯甲烷进行萃取,合并有机相,依次用水和饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩,制得粗品经硅胶柱层析纯化,展开剂为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂,两者体积比例为1:1,得白色固体:配体(-)-(C*N^N),产率为57%。
S2:五元六元杂环铂配合物的制备:氩气保护下,415mg(1mmol)氯亚铂酸钾和1251mg(3mmol)配体(-)-(C*N^N)在40mL的8mol/L醋酸水溶液中进行105℃油浴磁力搅拌反应70h,氯亚铂酸钾的浓度为0.025mol/L,反应完后用3mol/L碳酸钠水溶液中和至中性,用二氯甲烷进行萃取,合并有机相,依次用水和饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩,制得粗品经硅胶柱层析纯化,展开剂为石油醚和二氯甲烷的混合溶剂,两者体积比例为1:2,得黄色固体铂配合物,产率为75%。
实施例5
本实施例中AIE活性力致变光五元六元杂环铂配合物的制备方法,包括以下步骤:
S1:配体(-)-(C*N^N)的制备:无水、氩气保护油浴环境中,658mg(2mmol)(-)-4,5-蒎烯-6'-溴-2,2'-联吡啶在76mg(0.4mmol)碘化亚铜催化和有机碱下与1014mg(6mmol)二苯胺在40mL甲苯溶液中发生Cu催化芳基化反应,有机碱包括192mg(2mmol)叔丁醇钠和164mg(2mmol)1-甲基咪唑作为反应体系的碱,120℃下磁力搅拌50h。反应完后旋蒸除去溶剂并用二氯甲烷进行萃取,合并有机相,依次用水和饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩,制得粗品经硅胶柱层析纯化,展开剂为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂,两者体积比例为10:1,得白色固体:配体(-)-(C*N^N),产率为66%。
S2:五元六元杂环铂配合物的制备:氩气保护下,415mg(1mmol)氯亚铂酸钾和834mg(2mmol)配体(-)-(C*N^N)在10mL的5mol/L醋酸水溶液中进行105℃油浴磁力搅拌反应40h,氯亚铂酸钾的浓度为0.1mol/L,反应完后用3mol/L碳酸钠水溶液中和至中性,用二氯甲烷进行萃取,合并有机相,依次用水和饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩,制得粗品经硅胶柱层析纯化,展开剂为石油醚和二氯甲烷的混合溶剂,两者体积比例为5:1,得黄色固体铂配合物,产率为80%。
实施例6
本实施例中AIE活性力致变光五元六元杂环铂配合物的制备方法,包括以下步骤:
S1:配体(-)-(C*N^N)的制备:无水、氩气保护油浴环境中,658mg(2mmol)(-)-4,5-蒎烯-6'-溴-2,2'-联吡啶在114mg(0.6mmol)碘化亚铜催化和有机碱下与1352mg(8mmol)二苯胺在20mL甲苯溶液中发生Cu催化芳基化反应,有机碱包括576mg(6mmol)叔丁醇钠和82mg(1mmol)1-甲基咪唑作为反应体系的碱,110℃下磁力搅拌65h。反应完后旋蒸除去溶剂并用二氯甲烷进行萃取,合并有机相,依次用水和饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩,制得粗品经硅胶柱层析纯化,展开剂为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂,两者体积比例为5:1,得白色固体:配体(-)-(C*N^N),产率为90%。
S2:五元六元杂环铂配合物的制备:氩气保护下,415mg(1mmol)氯亚铂酸钾和625.5mg(1.5mmol)配体(-)-(C*N^N)在20mL的6.5mol/L醋酸水溶液中进行105℃油浴磁力搅拌反应65h,氯亚铂酸钾的浓度为0.5mol/L,反应完后用3mol/L碳酸钠水溶液中和至中性,用二氯甲烷进行萃取,合并有机相,依次用水和饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩,制得粗品经硅胶柱层析纯化,展开剂为石油醚和二氯甲烷的混合溶剂,两者体积比例为1:1,得黄色固体铂配合物,产率为95%。
实施例7
本实施例中一种AIE活性力致变光五元六元杂环铂配合物的制备方法,包括以下步骤:
S1:配体(-)-(C*N^N)的制备:无水、氩气保护油浴环境中,658mg(2mmol)(-)-4,5-蒎烯-6'-溴-2,2'-联吡啶在152mg(0.8mmol)碘化亚铜催化和有机碱作用下与1014mg(6mmol)二苯胺在20mL甲苯溶液中发生Cu催化芳基化反应,有机碱包括96mg(1mmol)叔丁醇钠和492mg(6mmol)1-甲基咪唑作,110℃下磁力搅拌65h。反应完后旋蒸除去溶剂并用二氯甲烷进行萃取,合并有机相,依次用水和饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩,制得粗品经硅胶柱层析纯化,展开剂为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂,两者体积比例为5:1,得白色固体:配体(-)-(C*N^N),产率为58%。
S2:五元六元杂环铂配合物的制备:氩气保护下,415mg(1mmol)氯亚铂酸钾和625.5mg(1.5mmol)配体(-)-(C*N^N)在20mL的4mol/L醋酸水溶液中进行105℃油浴磁力搅拌反应50h,氯亚铂酸钾的浓度为0.5mol/L,反应完后用3mol/L碳酸钠水溶液中和至中性,用二氯甲烷进行萃取,合并有机相,依次用水和饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩,制得粗品经硅胶柱层析纯化,展开剂为石油醚和二氯甲烷的混合溶剂,两者体积比例为1:1,得黄色固体铂配合物,产率为70%。
实施例8
本实施例中AIE活性力致变光五元六元杂环铂配合物的制备方法,包括以下步骤:
S1:配体(-)-(C*N^N)的制备:无水、氩气保护油浴环境中,658mg(2mmol)(-)-4,5-蒎烯-6'-溴-2,2'-联吡啶在114mg(0.6mmol)碘化亚铜催化和有机碱下与1352mg(8mmol)二苯胺在20mL二甲基亚砜溶液中发生Cu催化芳基化反应,有机碱包括576mg(6mmol)叔丁醇钠和82mg(1mmol)1-甲基咪唑作为反应体系的碱,110℃下磁力搅拌65h。反应完后旋蒸除去溶剂并用二氯甲烷进行萃取,合并有机相,依次用水和饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩,制得粗品经硅胶柱层析纯化,展开剂为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂,两者体积比例为5:1,得白色固体:配体(-)-(C*N^N),产率为55%。
S2:五元六元杂环铂配合物的制备:氩气保护下,415mg(1mmol)氯亚铂酸钾和625.5mg(1.5mmol)配体(-)-(C*N^N)在20mL的6mol/L醋酸水溶液中进行105℃油浴磁力搅拌反应65h,氯亚铂酸钾的浓度为0.5mol/L,反应完后用3mol/L碳酸钠水溶液中和至中性,用二氯甲烷进行萃取,合并有机相,依次用水和饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩,制得粗品经硅胶柱层析纯化,展开剂为石油醚和二氯甲烷的混合溶剂,两者体积比例为1:1,得黄色固体铂配合物,产率为82%。
实施例9
本实施例中AIE活性力致变光五元六元杂环铂配合物的制备方法,包括以下步骤:
S1:配体(-)-(C*N^N)的制备:无水、氩气保护油浴环境中,658mg(2mmol)(-)-4,5-蒎烯-6'-溴-2,2'-联吡啶在114mg(0.6mmol)碘化亚铜催化和有机碱下与1352mg(8mmol)二苯胺在20mL N,N-二甲基甲酰胺溶液中发生Cu催化芳基化反应,有机碱包括576mg(6mmol)叔丁醇钠和82mg(1mmol)1-甲基咪唑作为反应体系的碱,110℃下磁力搅拌65h。反应完后旋蒸除去溶剂并用二氯甲烷进行萃取,合并有机相,依次用水和饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩,制得粗品经硅胶柱层析纯化,展开剂为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂,两者体积比例为5:1,得白色固体:配体(-)-(C*N^N),产率为47%。
S2:五元六元杂环铂配合物的制备:氩气保护下,415mg(1mmol)氯亚铂酸钾和625.5mg(1.5mmol)配体(-)-(C*N^N)在20mL的7mol/L醋酸水溶液中进行105℃油浴磁力搅拌反应65h,氯亚铂酸钾的浓度为0.5mol/L,反应完后用3mol/L碳酸钠水溶液中和至中性,用二氯甲烷进行萃取,合并有机相,依次用水和饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩,制得粗品经硅胶柱层析纯化,展开剂为石油醚和二氯甲烷的混合溶剂,两者体积比例为1:1,得黄色固体铂配合物,产率为86%。
对实施例6中得到的五元六元杂环铂配合物进行了表征:用X-射线单晶衍射仪分别测试了五元六元杂环铂配合物在二甲基亚砜重结晶得到的黄色形式晶体和在二氯甲烷丙酮混合溶剂中结晶得到的橙色形式晶体,解析了它们的晶体结构(图1)。如图2所示,在黄色形式中,螯和配位苯环与联吡啶分子平面间具有较大的夹角;而在橙色形式中,螯和配位苯环与联吡啶分子平面间的夹角变小,表明五元六元杂环铂配合物分子构象灵活多变。采用Perkin-Elmer 2400元素分析仪对五元六元杂环铂配合物进行了C,H和N的含量分析,按分子式C29H26ClN3Pt(分子量为:647.07)计算值(%):C,53.83;H,4.05;N,6.49%;实测值(%):C,53.82;H,4.06;N,6.47%.。采用LCQ Fleet ESI质谱仪测试了五元六元杂环铂配合物的质谱,分子式C29H26ClN3Pt+,MS(ESI)(m/z):[M]+计算值,646.2;实测值,646.4。利用Bruker DRX-400核磁共振谱仪测试了五元六元杂环铂配合物的1H和13C谱(图3和图4),1HNMR(400MHz,CDCl3-d1,RT):δ9.44[s,1H],8.81[dd,J1=7.6Hz,J1=1.6Hz,1H],7.84[s,1H],7.66[t,J=7.6Hz,2H],7.57[d,J=7.6Hz,2H],7.40[d,J=7.6Hz,1H],7.34[d,J=7.6Hz,2H],6.87-6.95[m,2H],6.43[d,J=8.8Hz,1H],6.35[d,J=8.0Hz,1H],3.12[d,J=2.4Hz,2H],3.06[t,J=5.2Hz,1H],2.76-2.82[m,1H],2.39[m,1H],1.46[s,3H],1.29[d,J=10.0Hz,1H],0.67[s,3H].13C NMR(100MHz,CDCl3-d1,RT):δ155.3,153.8,147.9,147.3,145.8,144.2,143.5,139.9,138.7,134.0,131.2,130.7,128.9,123.9,121.7,121.1,117.9,117.4,116.0,113.6,44.9,39.8,39.2,33.4,31.4,25.8,21.5.同样的方法对其它实施例进行了表征,结果相同,不再重复。
对实施例6中得到的五元六元杂环铂配合物进行了性能测试:测试了实施例6得到的五元六元杂环铂配合物在不同比例四氢呋喃/水溶液中的发射光谱(emission)(图5)、发光图片以及发光量子效率(Φem)变化(图6),fw为混合溶液中水的百分数。随着四氢呋喃/水溶液中水的组分(fw)增大,五元六元杂环铂配合物溶液的发光强度逐渐增大,当fw达到60%后,发光强度迅速增大(图5),溶液的发光量子效率(Φem)也发生了相应的类似变化(图6),表现出明显的聚集诱导发光(AIE)现象。
测试了实施例6得到的五元六元杂环铂配合物的应力响应过程发光图片(图7)以及发射光谱(emission)(图8)。在轻微的研磨作用下,五元六元杂环铂配合物固体的颜色从黄色迅速(3秒内)变成橙色,波长365nm紫外灯照射下的发光也从肉眼可见的黄色变成橙色(图7),最大发射波长约有50nm的红移(图8),并且发光亮度大幅降低,发光量子效率(Φem)从18.37%衰减为6.04%。这种力致变光过程可以通过喷洒二氯甲烷进行快速复原(1秒内),进行多次(>10次)研磨-二氯甲烷恢复过程后,固体的最大发射波长仍然能保持50nm左右的位移。因此,五元六元杂环铂配合物表现出高对比度、迅速、可逆的应力变光现象,能够快速感应应力刺激作用。
图9为实施例6制得的AIE活性力致变光五元六元杂环铂配合物在防伪中的应用。将五元六元杂环铂配合物黄色粉末粘贴在纪念币(购买于淘宝网)的数字“100”上,在波长365nm紫外灯照射下的发光为明亮的黄光;当轻轻刮擦后,固体的发光变成了暗的橙色;喷砂二氯甲烷后,发光又变成明亮的黄光。因此,运用五元六元杂环铂配合物可以实现纪念币的防伪功效。
Claims (10)
2.权利要求1所述AIE活性力致变光五元六元杂环铂配合物的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1:配体(-)-(C*N^N)的制备:无水、氩气保护油浴环境中,(-)-4,5-蒎烯-6'-溴-2,2'-联吡啶在碘化亚铜催化和有机碱的共同作用下与二苯胺在非质子溶剂中发生Cu催化芳基化反应,反应完后旋蒸除去溶剂,并用二氯甲烷进行萃取,合并有机相,依次用水和饱和食盐水洗涤,再经无水硫酸钠干燥、浓缩、硅胶柱层析纯化,得白色固体:配体(-)-(C*N^N);
S2:五元六元杂环铂配合物的制备:氩气保护油浴环境中,氯亚铂酸钾和配体(-)-(C*N^N)在酸性水溶液中反应,反应完后用碱溶液将溶液中和至中性,用二氯甲烷进行萃取,合并有机相,依次用水和饱和食盐水洗涤,再经无水硫酸钠干燥、浓缩、硅胶柱层析纯化,得黄色固体:AIE活性力致变光五元六元杂环铂配合物。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:S1中,反应温度为50~130℃,反应时长为10~100小时;非质子溶剂为甲苯、二甲亚砜或N,N-二甲基甲酰胺;有机碱为叔丁醇钠或1-甲基咪唑中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:有机碱为叔丁醇钠或1-甲基咪唑物质的量比为(5~7):1的混合物。
5.根据权利要求2-4任意一项所述的制备方法,其特征在于:S1中,(-)-4,5-蒎烯-6'-溴-2,2'-联吡啶与二苯胺的物质的量比为1:1~1:10,(-)-4,5-蒎烯-6'-溴-2,2'-联吡啶与碘化亚铜的物质的量比为1:0.01~1:1,(-)-4,5-蒎烯-6'-溴-2,2'-联吡啶与有机碱的物质的量比为1:1~1:10,(-)-4,5-蒎烯-6'-溴-2,2'-联吡啶在非质子溶剂中的摩尔浓度为0.025~0.4mol/L。
6.根据权利要求2-4任意一项所述的制备方法,其特征在于:S1中,硅胶柱层析的展开剂为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂,石油醚和乙酸乙酯的体积比为80:1~1:5。
7.根据权利要求2-4任意一项所述的制备方法,其特征在于:S2中,反应温度为100~110℃,反应时长为10~80小时;酸性水溶液为1~10mol/L的醋酸。
8.根据权利要求2-4任意一项所述的制备方法,其特征在于:S2中,氯亚铂酸钾和配体(-)-(C*N^N)的物质的量比为1:0.5~1:5,氯亚铂酸钾在酸性溶液中的浓度为0.0125~0.5mol/L。
9.根据权利要求2-4任意一项所述的制备方法,其特征在于:S2中,碱溶液为3mol/L的碳酸钠、氢氧化钠或碳酸氢钠;硅胶柱层析的展开剂为石油醚和二氯甲烷的混合溶剂,石油醚和二氯甲烷的体积比例为20:1~1:5。
10.权利要求1所述的AIE活性力致变光五元六元杂环铂配合物的应用,其特征在于,用于发光器件制备,或作为刺激响应活性发光材料用于防伪、信息存储和应力传感器。
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2021
- 2021-09-06 CN CN202111039901.8A patent/CN113717231B/zh active Active
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