一類高效綠色磷光及摩擦發(fā)光材料的合成與應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一類具有高效綠色磷光和摩擦發(fā)光性能的二價(jià)錳配合物的合成、晶體結(jié)構(gòu)、發(fā)光性能及應(yīng)用。通過(guò)引入具有較大位阻和優(yōu)異敏化能力的雙齒螯合有機(jī)氧化膦和具有重原子效應(yīng)的鹵素離子作為配體,合成了具有四配位構(gòu)型的單核Mn(II)配合物。測(cè)試結(jié)果表明該類配合物是一類在室溫下具有穩(wěn)定性較高、發(fā)光效率較高以及發(fā)光壽命較長(zhǎng)的新型綠色磷光發(fā)光材料。同時(shí),該類材料在晶態(tài)時(shí)還具有摩擦發(fā)光性質(zhì)。因此,該類材料可用于制作磷光發(fā)光器件、感壓發(fā)光體、壓力探測(cè)傳感器及其它科學(xué)儀器的顯示元件等。
【專利說(shuō)明】-類高效綠色磯光及摩擦發(fā)光材料的合成與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一類在室溫下同時(shí)具有高效綠色磯光及摩擦發(fā)光性能的二價(jià)猛金屬 配合物的合成與應(yīng)用。該類配合物是由雙齒馨合有機(jī)氧化磯配體雙[(2-苯氧化麟基)苯 基]離值陽(yáng)P0)與二價(jià)金屬團(tuán)化猛MnXs狂=C1,Br,I)構(gòu)筑而成,分子式為;[MnXs值陽(yáng)P0)]。
【背景技術(shù)】
[0002] 高效磯光發(fā)光材料由于其在有機(jī)電致發(fā)光器件(0LED)、化學(xué)傳感器W及生物標(biāo)記 等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用而備受關(guān)注。金屬配合物磯光材料具有體積小、發(fā)光效率高、合成簡(jiǎn)單、 易于修飾等優(yōu)點(diǎn),目前,在室溫下具有高效發(fā)光的金屬配合物磯光材料主要是Ir、Pt、Ru、 〇s、Re等重過(guò)渡金屬配合物,因其存在較強(qiáng)的重金屬原子的自旋-軌道禪合作用,使有機(jī)配 體單重態(tài)和H重態(tài)的激子被完全利用,理論上內(nèi)量子效率可達(dá)到100%。然而,該些重過(guò)渡 金屬由于其儲(chǔ)存量少、價(jià)格高昂和毒性較大等因素,使得它們的應(yīng)用受到了一定的限制。因 此,設(shè)計(jì)合成發(fā)光效率高且價(jià)格便宜的金屬配合物磯光材料具有重要的科學(xué)意義。二價(jià)金 屬猛有著獨(dú)特的d 5電子構(gòu)型,可作為激活離子參雜到無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料中制備綠色或紅色磯 光粉。二價(jià)金屬猛化合物的發(fā)光來(lái)源于金屬中也 4Ti(G) - 6Ai電子躍遷,該過(guò)程受配位場(chǎng)的 影響極大。一般而言,具有四配位構(gòu)型的Mn (II)化合物發(fā)綠光,而六配位構(gòu)型的Mn (II)化 合物發(fā)紅光。因而,可W通過(guò)改變Mn(II)的配位環(huán)境來(lái)可控合成綠色或紅色發(fā)光材料。我 們通過(guò)引入具有較大位阻和優(yōu)異敏化能力的有機(jī)配體一 DPEP0,W及具有重原子效應(yīng)的團(tuán) 素原子(C1,化和I)與Mn (II)制備具有四配位構(gòu)型的Mn (II)配合物綠色磯光材料。該類 材料具有良好的應(yīng)用前景,其原因在于:(1)該類配合物具有較高的光致發(fā)光效率,其中漠 化物的總量子發(fā)光效率高達(dá)70. 13% ; (2)該類配合物具有較長(zhǎng)的毫砂量級(jí)發(fā)光壽命;(3) 合成該類配合物的原料易得,合成方法簡(jiǎn)單,產(chǎn)率較高;(4)該類配合物對(duì)空氣十分穩(wěn)定, 在空氣中放置一年W上也未見(jiàn)變質(zhì)。此外,該類配合物的晶體在機(jī)械應(yīng)力作用下發(fā)生碎裂 時(shí)伴隨著肉眼可見(jiàn)的明亮閃光,該一現(xiàn)象被稱為摩擦發(fā)光(或機(jī)械發(fā)光)。該類摩擦發(fā)光材 料可用于制造感壓發(fā)光體、壓力探測(cè)器、防偽包裝材料W及其他科學(xué)儀器的顯示元件等。因 此,此類化合物的合成、結(jié)構(gòu)和發(fā)光性質(zhì)的研究對(duì)設(shè)計(jì)與合成具有高效發(fā)光材料具有重要 的指導(dǎo)作用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明的目的在于合成一類在室溫下對(duì)水和空氣穩(wěn)定的高效綠色磯光及摩擦發(fā) 光材料。其合成技術(shù)路線為:
[0004]
【權(quán)利要求】
1. 一類具有高效率綠色磷光及摩擦發(fā)光性能的二價(jià)金屬錳配合物,其特征在于:該類 配合物的分子式為:[MnX2(DPEPO)],其中,DPEPO為雙[(2-苯氧化膦基)苯基]醚,X為C1、 Br 或 I。
2. 如權(quán)利要求1所述的配合物,其特征在于:該類配合物[MnX2(DPEPO)]分子結(jié)構(gòu)中還 包含溶劑分子,溶劑分子為乙醇、甲醇、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二氯甲烷、 氯仿、乙腈、四氫呋喃、1,6-環(huán)氧六烷和丙酮的任意一種。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的配合物,其特征在于:該類配合物的結(jié)構(gòu)特征為四配位構(gòu) 型的孤立單核結(jié)構(gòu)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述配合物的制備方法,其特征在于: 方法一:溶劑熱合成法 (1)稱取鹵化錳、雙[(2-苯膦基)苯基]醚,溶于有機(jī)溶劑中,加入濃度為30%的雙氧 水; ⑵裝入水熱反應(yīng)釜中,在100 - 160°C下恒溫1 - 5天; (3)自然冷卻到室溫,打開水熱釜便可得到產(chǎn)物; 方法二:溶液擴(kuò)散法 (1) 稱取鹵化錳、雙[(2-苯膦基)苯基]醚,溶于有機(jī)溶劑中,加入濃度為30%的雙氧 水; (2) 裝入水熱反應(yīng)釜中,在100 - 160°C下恒溫1 - 5天; (3) 自然冷卻到室溫,打開水熱釜便可得到產(chǎn)物。
5. 如權(quán)利要求4所述的制備方法,其特征在于,所述方法一和方法二的步驟(1)中的有 機(jī)溶劑選自乙醇、甲醇、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二氯甲烷、氯仿、乙腈、四 氫呋喃、1,6-環(huán)氧六燒和丙酮的任意一種。
6. 權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的或者權(quán)利要求4或5所制備的配合物用于制作綠色 磷光材料、摩擦發(fā)光材料、磷光器件、感壓發(fā)光體、壓力探測(cè)傳感器。
【文檔編號(hào)】C09K11/06GK104447873SQ201410738408
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月5日
【發(fā)明者】陳君, 鄭發(fā)鯤, 郭國(guó)聰 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所