[发明专利]新型电中性三齿铱[III]配合物红光材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及发光新材料合成技术，特别是一种新型电中性三齿铱[III]配合物红光材料及制备方法。

背景技术

八面体构型的三价铱金属配合物，由于重原子效应及强的自旋耦合作用，表现出良好的磷光发光性能，如具有较高的发光量子效率和微秒级的发光寿命。此外，通过配体结构的修饰改造，可实现铱[III]配合物发光涵盖从蓝光到红光的整个可见光区。作为一种好的磷光发光材料，可应用于电致发光器件、化学传感器、非线性光学材料、染料敏化太阳能电池、生物标记及探针等众多领域。

应用三个二齿螯合配体构建的三价铱配合物，尤其是[Ir(C^N)_3-n(L^X)_n](n＝0-3；C^N＝单阴离子型二齿环金属化配体；L^X＝单阴离子型二齿螯合配体)类型的铱配合物，由于具有良好的溶液和固态发光性能及电中性特点，是电致发光器件中发光材料的最佳候选之一，已成为当前最广泛研究的一类。然而，具有上述通式的铱配合物由于不对称螯合配体的引入，会导致许多几何异构体的生成，这些几何异构体存在分离提纯困难，而且在光电热等外界刺激下常会发生异构化或分解现象，给其实际应用带来诸多不利影响。

采用两个三齿螯合配体构成的铱配合物，具有由三个二齿螯合配体构成的铱配合物所无法比拟的几何结构优势，可大幅减少甚至彻底消除几何异构体的产生。研究还表明，含氟基团的引入可显著提高发光材料的光致及电致发光性能以及材料的挥发性。然而，应用两个三齿螯合配体来构建铱配合物发光材料的研究却非常少，而基于含三氟甲基的联吡啶吡唑三齿螯合配体的铱配合物发光材料及其制备方法，目前尚未有报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型电中性三齿铱[III]配合物红光材料及制备方法。

本发明技术方案：一种新型电中性三齿铱[III]配合物红光材料，是6-[5-三氟甲基吡唑]-2，2′-联吡啶·2，6-二苯基吡啶合铱[III]配合物，其分子结构式为：

制备所述新型电中性三齿铱[III]配合物红光材料的方法，包括如下步骤：在氮气保护下，由摩尔比为1∶1.05三水三氯化铱[III]金属盐试剂和6-[5-三氟甲基吡啶]-2，2′-联吡啶[简称bpyfpzH]三齿螯合配体在乙醇溶液中加热至78℃回流反应2天，后停止加热，待反应液恢复到常温后，将反应液在旋转蒸发仪上抽干，用体积比为1∶6的丙酮-乙醚混合溶剂进行重结晶，过滤重结晶得到的沉淀物，用乙醚洗涤沉淀物3-4次，真空干燥后可得到一橙黄色固态中间体；

在氮气手套箱中，将摩尔比为1∶3∶10-50上述橙黄色固态中间体、三氟甲基磺酸银和2，6-二苯基吡啶[简称dppyH₂]配体在研钵中均匀混合，并碾磨成400-500目的粉末，然后置于单口圆底反应烧瓶中，在氮气保护下，将三者混合物加热到110℃，并保持在该温度下继续搅拌反应24小时，停止加热，待反应液冷至常温后，用二氯甲烷溶剂溶解，过滤除去不溶性固体，收集的滤液在旋转蒸发仪上抽干得到粗产物，将得到的粗产物在硅胶层析柱上洗脱分离，用二氯甲烷作为洗脱剂，收集第二段橙红色的洗脱物，将收集的橙红色洗脱液在旋转蒸发仪上抽干，真空干燥后可得到橙红色的固态纯产物——新型电中性三齿铱[III]配合物红光材料，其产率达30-68％。

优选地，所述橙黄色固态中间体、三氟甲基磺酸银和2，6-二苯基吡啶三者的摩尔比为1∶3∶30，其所得到橙红色的固态纯产物——新型电中性三齿铱[III]配合物红光材料，产率为60％。

本发明的反应机理为：

所得配合物的物性参数如下：

分子式：C₃₁H₁₉F₃N₆Ir

分子量：724.75

中文名称：6-[5-三氟甲基吡唑]-2，2′-联吡啶·2，6-二苯基吡啶铱[III]配合物

英文名称：Ir[III][6-[5-trifluoromethylpyrazol-3-yl]-2，2′-bipyridine][2，6-diphenylpyridine]，简写为：Ir[III][bpyfpz][dppy]

本发明配合物中引入了含氟基团，主要有以下优点：含氟基团对邻近氮原子的空间位阻作用，可有效减少反应中副产物的生成；含氟基团的强拉电子效应，可增强NH的质子酸性，使NH更容易去质子化；含氟基团的引入，有助于提高发光效率和增大溶解性。