一种多色发光金属有机大环染料分子及其制备方法和应用

本发明属于有机发光材料，涉及一种多色发光金属有机大环染料分子及其制备方法和在可控发光中的应用。

背景技术：

1、具有多色发光转换的光功能材料因其对外界环境(如温度、溶剂、光、酸碱度等)敏感而受到了科研工作者的广泛关注，其在光捕获、光催化、光动力治疗、光控主客体释放、发光器件等领域展现出了巨大潜力。然而这种发光材料通常既需要引入多个刺激响应位点又需要修饰荧光基团，合成非常困难。目前，设计合成一种单分子体系通过溶剂极性精准调控荧光颜色仍然是一大挑战。

2、因此，如何研发一种多色发光金属有机大环染料分子及其制备方法和在可控发光中的应用本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种多色发光金属有机大环染料分子及其制备方法和在可控发光中的应用。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种多色发光金属有机大环染料分子，其结构式如式i所示：

4、

5、本发明还提供一种上述多色发光金属有机大环染料分子的制备方法，包括以下步骤：由含有三苯胺的吡啶衍生物配体与含铂金属的苯并噻二唑硝酸盐配体通过配位导向自组装构筑而成；

6、上述含有三苯胺的吡啶衍生物的结构式如式ii所示：

7、

8、上述的含铂金属的苯并噻二唑硝酸盐配体的结构式如式iii所示：

9、

10、进一步，上述一种多色发光金属有机大环染料分子的制备方法，包括以下步骤：

11、(1)将含有三苯胺的吡啶衍生物配体与含铂金属的苯并噻二唑硝酸盐配体加入反应容器中，溶于丙酮与水的混合溶液中，加热搅拌反应；

12、(2)反应结束后将六氟磷酸钾饱和水溶液滴加至反应液中，析出黄色沉淀，停止反应，将反应液离心，去除上清液，用蒸馏水洗涤，抽干溶剂，得到上述多色发光金属有机大环染料分子。

13、进一步，步骤(1)中上述含有三苯胺的吡啶衍生物配体与含铂金属的苯并噻二唑硝酸盐配体的摩尔比为1:1。

14、进一步，每0.01mmol上述含有三苯胺的吡啶衍生物配体与0.01mmol所述含铂金属的苯并噻二唑硝酸盐配体溶于2.5ml丙酮与水的混合溶液中，丙酮与水的体积比为4:1，丙酮与六氟磷酸钾饱和水溶液的体积比1:1，六氟磷酸钾饱和水溶液的浓度为14.94mol/l。

15、采用上述进一步技术方案的有益效果：上述溶剂比例更有利于配体的组装，组装的产率更高。

16、进一步，步骤(1)中，上述加热温度为50℃，搅拌转速为600r/min，反应时间为10-12小时。

17、采用上述进一步技术方案的有益效果：上述加热温度可以在防止溶剂沸腾的基础上使得分子运动速率加快，更容易达到反应平衡状态。

18、进一步，步骤(2)中，上述滴加速度为0.2ml/s。

19、采用上述进一步技术方案的有益效果：上述滴加速度可以有效的离子交换，生成金属有机大环，生成均匀的黄色沉淀物。

20、进一步，步骤(2)中，上述离心转速为6000r/min，离心时间为5min。

21、采用上述进一步技术方案的有益效果：上述离心方法有利于固相与液相的有效分离。

22、更进一步，步骤(2)中，上述用蒸馏水洗涤，抽干溶剂重复3次操作。

23、采用上述进一步技术方案的有益效果：上述洗涤次数，可以尽可能去除无机盐，减少后续光谱测试的干扰。

24、本发明还提供一种上述多色发光金属有机大环染料分子在可控发光中的应用，在可控发光中的应用，上述多色发光金属有机大环染料分子在低极性溶剂中表现出紫色荧光，在中极性溶剂中表现出白色荧光，在高极性溶剂中表现出橙红色荧光。

25、进一步，上述多色发光金属有机大环染料分子在乙酸乙酯中表现出白光发射。

26、本发明的有益效果是：本发明设计合成了一种基于能量供体与能量受体的金属有机大环染料分子，以三苯胺基团为能量供体，以苯并噻二唑基团为能量受体，分别将这两个基团修饰吡啶和铂配位基团，通过配位导向自组装高效构筑了一种金属有机大环。该金属有机大环在不同极性溶剂中，能量转移效率不同，在小极性溶剂甲苯中，荧光发射峰分别为425nm和570nm，荧光颜色为淡紫色。在中极性溶剂乙酸乙酯中，425nm发射峰强度减弱，荧光呈现出白色发光。在大极性溶剂中，只有570nm的出峰，溶液荧光颜色为红色。因此可通过溶剂极性调控能量转移来实现多色发光。通过瞬态吸收光谱也验证了溶剂极性对能量转移过程的影响。总之，本发明制备了一种溶剂可控多色发光的金属有机大环染料分子，在白光发射和颜色可调光电子材料领域具有较好的应用前景。

技术特征：

1.一种多色发光金属有机大环染料分子，其特征在于，其结构式如式i所示：

2.一种权利要求1所述多色发光金属有机大环染料分子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：由含有三苯胺的吡啶衍生物配体与含铂金属的苯并噻二唑硝酸盐配体通过配位导向自组装构筑而成；

3.根据权利要求2所述一种多色发光金属有机大环染料分子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述一种多色发光金属有机大环染料分子的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述含有三苯胺的吡啶衍生物配体与含铂金属的苯并噻二唑硝酸盐配体的摩尔比为1:1。

5.根据权利要求3所述一种多色发光金属有机大环染料分子的制备方法，其特征在于，每0.01mmol所述含有三苯胺的吡啶衍生物配体与0.01mmol所述含铂金属的苯并噻二唑硝酸盐配体溶于2.5ml丙酮与水的混合溶液中，丙酮与水的体积比为4:1，丙酮与六氟磷酸钾饱和水溶液的体积比1:1，六氟磷酸钾饱和水溶液的浓度为14.94mol/l。

6.根据权利要求3所述一种多色发光金属有机大环染料分子的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述加热温度为50℃，搅拌转速为600r/min，反应时间为10-12小时。

7.根据权利要求3所述一种多色发光金属有机大环染料分子的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述滴加速度为0.2ml/s。

8.根据权利要求2所述一种多色发光金属有机大环染料分子的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述离心转速为6000r/min，离心时间为5min。

9.一种权利要求1所述多色发光金属有机大环染料分子在可控发光中的应用，其特征在于，所述多色发光金属有机大环染料分子在低极性溶剂中表现出紫色荧光，在中极性溶剂中表现出白色荧光，在高极性溶剂中表现出橙红色荧光。

10.根据权利要求9所述一种多色发光金属有机大环染料分子在可控发光中的应用，其特征在于，所述多色发光金属有机大环染料分子在乙酸乙酯中表现出白光荧光发射。

技术总结
本发明公开了一种多色发光金属有机大环染料分子及其制备方法和在可控发光中的应用，属于有机发光材料技术领域，其结构式如说明书式I所示。制备方法包括：由含有三苯胺的吡啶衍生物配体与含铂金属的苯并噻二唑硝酸盐配体通过配位导向自组装构筑而成。该金属有机大环在不同极性溶剂中能量转移效率不同，在小极性溶剂甲苯中，荧光颜色为淡紫色，在中极性溶剂乙酸乙酯中，荧光呈现出白色发光。在大极性溶剂中，溶液荧光颜色为红色，因此可通过溶剂极性调控能量转移来实现多色发光。本发明溶剂可控多色发光的金属有机大环染料分子在白光发射和颜色可调光电子材料领域具有较好的应用前景。

技术研发人员：吴贵渊,胡玲,陆洲
受保护的技术使用者：安徽师范大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16