[发明专利]一类含紫精单元的离子型铱(III)配合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一类含紫精单元的离子型铱(III)配合物，该铱(III)配合物由金属中心铱原子、不同的抗衡阴离子、不同的C^N配体及N^N配体组成，结构式为利用这类含紫精单元的离子型铱(III)配合物优异的光物理特性，再通过器件结构优化，制备忆阻器，此类忆阻器在神经突触电子仿生方面具有很好的应用效果。

技术领域

本发明属于有机光电功能材料领域，更具体地说，涉及一类含紫精单元的离子型铱(III)配合物及其制备方法和应用。

背景技术

忆阻器，一种非易失性存储器，它是具有记忆功能的非线性电阻元件，是继电阻、电感、电容之后的第四种无源电路元件，主要是利用某些薄膜材料在电激励的作用下会出现不同电阻状态(高、低阻态)的转变现象来进行数据的存储。由于具有超小的尺寸，极快的擦除/写入速度，超高的擦除/写入寿命，多电阻开关特性以及良好的互补金属氧化物半导体(CMOS)兼容性，因此被认为是存储器和神经突触电子仿生器件的重要候选者。

作为常规无机半导体活性材料的替代品，由于有机和含金属的材料易于结构修饰，良好的可扩展性，高柔性和良好的可加工性，非常适用于构建忆阻器。其中，过渡金属配合物由于其独特的电子性能，如丰富的激发态性能，优异的电亲和性，良好的氧化还原可逆性和对电刺激的高敏感性而受到了广泛的关注，这有助于提高电子存储器件的稳定性并实现多状态存储。因此，设计、合成这类具有电阻特性的金属配合物具有很重要的价值和意义。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明旨在提供一类含紫精单元的的离子型铱(III)配合物及其制备方法，利用紫精丰富的氧化还原态、良好的氧化还原可逆性和优异的接受电子能力及离子型铱(III)配合物的温和的合成条件、丰富的电荷转移激发态，良好的电亲和性，优异的氧化还原可逆性和对电刺激的敏感性，通过将紫精单元引入N^N配体后与不同的C^N配体结合制成了一类含紫精单元的离子型铱 (III)配合物。此类离子型铱(III)配合物具有比单个紫精单元和不含紫精单元的或其它含紫精单元的离子型铱(III)配合物更优异的性质，如更多的氧化还原态、更丰富的电荷转移激发态和对电刺激更高的敏感性，非常有利于忆阻行为的实现。通过器件结构优化，制备出性能优异的忆阻器，并且通过电压调控，实现了多态存储，这大大提高了信息存储的能力。而且，这种优异的忆阻特性在神经突触仿生方面表现出巨大的应用潜力。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一类含紫精单元的离子型铱(III)配合物，该类铱(III)配合物由金属中心铱原子、不同的抗衡阴离子、不同的C^N配体及N^N配体组成。

一类含紫精单元的的离子型铱(III)配合物包括Ir-phen-X^-，Ir-bpy-X^-两种，结构式分别为：

其中，X^-为下列中的任意一个：X^-＝PF₆^-,BF₄^-,I^-,Br^-,Cl^-,TFSI^-；

其中，C^N配体的结构选自下列结构中的一个：

一类含紫精单元的离子型铱(III)配合物合成路线如下：

一类含紫精单元的的离子型铱(III)配合物的具体合成步骤为：

(1)化合物3的制备:将4,4'-联吡啶和1-氯-2,4-二硝基苯在乙腈、乙醇或丙酮溶剂中回流反应72h以内，反应结束后抽滤，将滤液旋干并用乙醚洗涤三次，真空干燥得化合物3；