本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種具有扭曲結(jié)構(gòu)的含蒽8-羥基喹啉類鋅配合物單核晶體及其制備方法和應(yīng)用。所述制備方法如下：將(E)-2-[2-(9-蒽基)乙烯基]-8-羥基喹啉溶解于N，N-二甲基甲酰胺中，滴加甲醇，然后滴加吡啶，最后加入含有鋅鹽的N，N-二甲基甲酰胺溶液，將所得混合溶液置于密封的容器中，65-85℃反應(yīng)至晶體析出，過濾，晶體用甲醇洗滌，烘干。所述含蒽8-羥基喹啉類鋅配合物發(fā)光強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性好、熒光壽命長，在制備發(fā)光材料或光電發(fā)光器件等應(yīng)用方面具有潛在的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。所述含蒽8-羥基喹啉類配體及配合物均具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光現(xiàn)象，可廣泛應(yīng)用于化學(xué)傳感、生物傳感、生物標(biāo)記、電致發(fā)光以及邏輯門器件等領(lǐng)域。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及金屬配合物領(lǐng)域，更具體地，涉及一種具有扭曲結(jié)構(gòu)的含蒽8-羥基喹 啉類鋅配合物單核晶體及其制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
有機(jī)電致發(fā)光器件（OLED)具有視角寬、功耗低、響應(yīng)速度快、工藝簡單、能實(shí)現(xiàn)全 色顯示等優(yōu)點(diǎn)，因此在平板顯示和固體光源領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。自1987年美國的 C.W. Tang首次報(bào)道采用三（8-羥基喹啉）鋁（Alq3)制作有機(jī)電致發(fā)光器件以來，眾多的新 型有機(jī)電致發(fā)光材料（OELM，Organic Electroluminescence Material)被成功合成來滿足 改善OLED器件性能的要求。 發(fā)光材料是器件中最終承擔(dān)發(fā)光功能的物質(zhì)，因此發(fā)光材料的發(fā)光效率、發(fā)光壽 命和發(fā)光色度等性質(zhì)都將對OLED的性能產(chǎn)生直接影響。作為OLED中的發(fā)光材料應(yīng)該具備 如下條件：1)具有高效率的固態(tài)熒光，無明顯的濃度猝滅現(xiàn)象；2)具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性 和熱穩(wěn)定性，不與電極和載流子傳輸材料發(fā)生反應(yīng)；3)容易形成致密的非晶態(tài)薄膜并且不 易結(jié)晶；4)具有適當(dāng)?shù)陌l(fā)光波長；5)具有良好的導(dǎo)電特性及一定的載流子傳輸能力。 而具有扭曲結(jié)構(gòu)的發(fā)光材料因具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光（AIE)現(xiàn)象，近年來廣受關(guān)注。 這類發(fā)光材料所特有的扭曲結(jié)構(gòu)，使其分子內(nèi)有強(qiáng)的剛性，而具有高效率的固態(tài)熒光以及 高的熒光量子產(chǎn)率，AIE活性材料同時(shí)也提高了熒光發(fā)射，延長了發(fā)光材料的熒光壽命。并 且扭曲結(jié)構(gòu)具有較高的迀移率，在高載流子迀移率上有著較大的潛力和研宄空間。 蒽，稠環(huán)芳烴類化合物，具有許多優(yōu)良的特點(diǎn)：；強(qiáng)的π電子離域能；發(fā)藍(lán)光；良 好的熱穩(wěn)定性；較高的熒光量子效率；長熒光壽命；在外電場誘導(dǎo)下易極化等而被廣泛的 應(yīng)用。 在眾多的OELM中，由于8-羥基喹啉金屬配合物（Mqn)的各項(xiàng)性能優(yōu)于其它類型 的0ELM，但由現(xiàn)有的Mqn所制得器件的發(fā)光強(qiáng)度和使用壽命仍不能夠達(dá)到實(shí)用階段。因?yàn)?Mqn的分子空間結(jié)構(gòu)能影響其包括發(fā)光性能在內(nèi)的各種材料性能。但是目前Mqn的合成方 法與提純方法的研宄不足，不能滿足其商業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的要求，不利于OLED生產(chǎn)成本的 降低。因此開發(fā)一種性能好、成本較低、空間結(jié)構(gòu)明確的發(fā)光材料具有重要意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)為克服上述現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種具有扭曲結(jié)構(gòu)的含蒽8-羥基喹啉類 鋅配合物單核晶體。所述具有扭曲結(jié)構(gòu)的含蒽8-羥基喹啉類鋅配合物單核晶體具有很好 的發(fā)光強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性及較好的焚光壽命。 本專利技術(shù)的另一個(gè)專利技術(shù)目的是，提供所述單核晶體和配體L的制備方法。 本專利技術(shù)的另一個(gè)專利技術(shù)目的是，提供所述單核晶體和配體L的應(yīng)用。 為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案是： 一種具有扭曲結(jié)構(gòu)的含蒽8-羥基喹啉類鋅配合物單核晶體，以Zn為金屬中心與 配體L和吡啶進(jìn)行配位得到，其分子式為ZnL2Py;所述配體L為（E)-2--8-羥基喹啉，其分子結(jié)構(gòu)為Py為吡啶； 所述含蒽8-羥基喹啉類鋅配合物單核晶體的結(jié)構(gòu)如下： 所述Zn與含蒽配體（E)-2--8-羥基喹啉進(jìn)行配位，一方面， 增強(qiáng)了電子在骨架中的轉(zhuǎn)移能力，并且降低了金屬和配體之間電子躍迀的能量；另一方面， 配體中蒽基的引入，形成大的共軛平面，降低了體系的能量，使得所述單核晶體具有較強(qiáng)的 發(fā)光強(qiáng)度。 所述單核晶體的基本單元包含1個(gè)中心原子Zn、2個(gè)配體L，1個(gè)R比啶分子，Zn (II) 原子采取五配位方式，形成一個(gè)扭曲的八面體幾何構(gòu)型。 所述單核晶體的晶體結(jié)構(gòu)參數(shù)如下：屬于單斜晶系，空間群為C12/C 1(15)，Z = 4, a= 25.504(2)人，b = 9. 0180 (8)nm，c = 19. 2691 (17)nm，a = 90°，β = 114.452(3)。， γ =90。，ν = 4034. 3(6) nm3,喹啉環(huán)與蒽環(huán)之間的二面角為70. 266(120)。。 本專利技術(shù)所述單核晶體的合成步驟如下： SI.將配體L溶解于N，N-二甲基甲酰胺溶液中； S2.向Sl所得溶液中滴加甲醇，然后加入含有鋅鹽的N，N-二甲基甲酰胺溶液，最 后滴加吡啶，將所得混合溶液置于密封的容器中，65-85?反應(yīng)至晶體析出，過濾，洗滌，烘 干； 優(yōu)選地，所述Sl中配體L與S2中鋅鹽反應(yīng)的摩爾比為2 :1 ;本專利技術(shù)中，所述鋅鹽 可以是已知的鋅鹽。鋅鹽的負(fù)離子對單核晶體的形成沒有影響。所述鋅鹽為氯化鋅、高氯 酸鋅或硫酸鋅。 優(yōu)選地，所述Sl中N，N-二甲基甲酰胺與S2中滴加甲醇的體積比為1:1~2。 所述滴加甲醇時(shí)應(yīng)緩慢，優(yōu)選地，所述S2中滴加甲醇的速度為0. 2~0. 5ml/min。 由于（E)-2--8-羥基喹啉在甲醇中溶解度較低，加入甲醇有利于晶 體的析出。 所述S2中容器的體積與混合溶液的體積之比為4~10:1。 所述S2中反應(yīng)溫度為80°C，在此溫度之下，能夠獲得晶型更好的晶體。反應(yīng)的時(shí) 間為24h。 優(yōu)選地，所述容器的體積與所述混合溶液的體積之比為4~10:1。 所述（E) _2__8_羥基卩奎琳可米用現(xiàn)有的方法制備，優(yōu)選米 用如下方法制備： (1)將（E)-2--8-乙酰氧基喹啉溶解于吡啶中； (2)加入蒸餾水，攪拌，加熱回流15_17h ; (3)加熱回流結(jié)束后，冷卻至室溫，減壓蒸去溶液中的吡啶； (4)再加入蒸餾水，室溫下攪拌，過濾得到固體，用蒸餾水洗滌所述固體，真空干 燥； 所述步驟（1)中的吡啶的體積與所述步驟（2)中的蒸餾水的體積之比為1~3:1。 其反應(yīng)方程式為： 所述（E)_2__8_乙醜氧基卩奎琳可米用現(xiàn)有的方法制備，優(yōu)選米 用如下方法制備： (1)將8-羥基喹哪啶和1-蒽甲醛溶于乙酸酐中； (2)在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，攪拌，加熱回流35~40h ; (3)加熱回流結(jié)束后，冷卻至室溫，將所得反應(yīng)液倒入至冰水中，待有固體析出時(shí) 進(jìn)行過濾，所得濾液用二氯甲烷萃取，得到有機(jī)相； (4)用蒸餾水洗滌所述有機(jī)相，干燥除去水分，再減壓蒸去溶劑，用乙酸乙酯/石 油醚洗脫劑進(jìn)行分離提純。 其反應(yīng)方程式為： 通過熒光測定，我們發(fā)現(xiàn)，本專利技術(shù)中所采用的配體L和配合物均首次發(fā)現(xiàn)具有聚 集誘導(dǎo)發(fā)光（AIE)現(xiàn)象，配體L和單核晶體具有在化學(xué)傳感、生物傳感、生物標(biāo)記、電致發(fā)光 以及邏輯門器件等領(lǐng)域中的潛在應(yīng)用，尤其是，配合物發(fā)光強(qiáng)度高，熒光壽命長，且熱穩(wěn)定 性好，能夠用于組裝成單層的有機(jī)電致發(fā)光器件，所述合成配合物方法產(chǎn)率高，合成簡單， 具有廣泛的商業(yè)產(chǎn)業(yè)化前景。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果是： 本專利技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)了具有熒光效應(yīng)的（E)-2--8-羥基喹啉與 Zn配位，首次合成含蒽8-羥基喹啉類鋅配合物單核晶體，實(shí)現(xiàn)了含蒽8-羥基喹啉類鋅配合 物單核晶體的可控制備；所述單核晶體具有發(fā)光強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性好、較好的熒光壽命的優(yōu) 點(diǎn)，在制備發(fā)光材料或光電發(fā)光器件等應(yīng)用方面具有顯著的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。尤其是，所述單核晶 體具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光（AIE)現(xiàn)象，在制備化學(xué)傳感、生物傳感、生物標(biāo)記、電致發(fā)光以及邏 輯門器件等領(lǐng)域中具有顯著的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。【附圖說明】 圖1為本專利技術(shù)含蒽8-羥基喹啉類鋅配合物單核晶體的紅外譜圖。 圖2為本專利技術(shù)含蒽8-羥基喹啉類鋅配合物單核晶體的單晶結(jié)構(gòu)圖。 圖3為本專利技術(shù)含蒽8-羥基喹啉類鋅配合物單核晶體的立體空間結(jié)構(gòu)圖。 圖4為本專利技術(shù)含蒽8-羥基喹本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種具有扭曲結(jié)構(gòu)的含蒽8?羥基喹啉類鋅配合物單核晶體，其特征在于，以Zn為金屬中心與配體L和吡啶進(jìn)行配位得到，其分子式為ZnL2Py；所述配體L為(E)?2?[2?(9?蒽基)乙烯基]?8?羥基喹啉，其分子結(jié)構(gòu)為：Py為吡啶；所述含蒽8?羥基喹啉類鋅配合物單核晶體的結(jié)構(gòu)如下：
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：霍延平，潘成強(qiáng)，陸繼果，李曉陽，楊百興，王春泉，汪松英，
申請(專利權(quán))人：廣東工業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東;44
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