[发明专利]一种溴原子修饰的蓝光吸收增强型铱(III)配合物及其制备方法

说明书

本发明涉及光催化及有机金属化学领域，特别是涉及一种溴原子修饰的蓝光吸收增强型铱(III)配合物及其制备方法，该铱(III)配合物拥有更强的蓝光吸收能力，如果在460nm光照射下的二氧化碳光催化还原反应中用作光敏剂的话，具有更强的蓝光区域吸光能力，将能吸收更多的蓝光，使光子能力转换为化学反应能量的效率也更高，与现有的铱(III)配合物相比，本发明的铱(III)配合物成为更优秀的光敏剂。

技术领域

本发明涉及光催化及有机金属化学领域，特别是涉及一种溴原子修饰的蓝光吸收增强型铱(III)配合物及其制备方法。

背景技术

现有的铱(III)配合物，当使用传统有机配体，如2-苯基吡啶(2-phenylpyridine,ppy)配体时，在可见光吸收光谱中的光吸收范围以及光吸收强度都较差，因此，当这类铱(III)配合物作为光敏剂在光催化反应等涉及光能转化领域进行应用时，往往效果不理想，其中光敏剂是在光化学反应中，能吸收可见光的能量并转移到一些对可见光不敏感的反应物上以提高或扩大其感光性能的物质，从而促使其发生化学反应，而光敏剂本身则不参与化学反应。

基于ppy配体的铱(III)配合物Ir(ppy)₂acac的结构如图1所示，已经商业化的一个经典铱(III)配合物，在本发明中用Y1表示。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种具有更强的蓝光区域吸光能力的溴原子修饰的蓝光吸收增强型铱(III)配合物及其制备方法。

本发明采用如下技术方案：

一种溴原子修饰的蓝光吸收增强型铱(III)配合物，所述蓝光吸收增强型铱(III)配合物的化学通式如下：

一种溴原子修饰的蓝光吸收增强型铱(III)配合物的制备方法，包括如下步骤：

S1、在氮气的保护下，将打磨后的镁置于5mL的干燥的四氢呋喃有机溶剂中，再将用20mL的四氢呋喃溶解后的化合物1缓慢滴加，滴加完毕后继续搅拌2小时；以液氮-丙酮浴冷却至-78℃，保持低温同时缓慢加入硼酸三甲酯的15mL的四氢呋喃溶液，滴加完毕后，持续搅拌至回到室温，随后进行酸化水解，再用饱和食盐水洗涤萃取，蒸发浓缩，最后加入正己烷重结晶，得到化合物2；

S2、用2-溴吡啶和化合物2在四氢呋喃中溶解，并加入四三苯基膦钯和碳酸钾溶液，在氮气的保护下，于75℃进行铃木耦合反应48个小时，反应液用乙酸乙酯萃取，饱和食盐水洗涤，浓缩蒸发，以正己烷为淋洗剂，硅胶层析柱分离提纯，乙酸乙酯萃取，饱和食盐水洗涤，浓缩蒸发，以正己烷和乙酸乙酯为淋洗剂，硅胶层析柱分离提纯，得到淡黄色晶体中间产物，即化合物3；

S3、将化合物3加入到45ml氯仿中溶解，称取N-溴化丁二酰亚胺(NBS)，每隔3分钟加入NBS，少量多次地将NBS加入到氯仿中，在冰水浴的反应条件下避光搅拌反应8小时，反应液直接用旋转蒸发仪旋干；以正己烷为淋洗剂，硅胶层析柱分离提纯，得到白色粉末状固体中间产物，即化合物4；

S4、将化合物4和水合三氯化铱加入到12mL乙二醇乙醚与水的混合溶液中，在氮气保护状态加热到90℃，搅拌反应12小时，反应液用水溶解析出，并进行抽滤，得到化合物5；

S5、将化合物5与乙酰丙酮，并加入碳酸钠在15mL的乙二醇乙醚中加热到100℃反应10小时，反应过程用氮气保护；反应液用二氯甲烷萃取，饱和氯化钠水溶液洗涤，浓缩蒸发，以正己烷和二氯甲烷为淋洗剂，硅胶层析柱分离提纯，得到红色固体产物。

对上述技术方案的进一步改进为，在步骤S1中，所述化合物1为2-溴噻吩。

对上述技术方案的进一步改进为，在步骤S1中，所述酸化水解的步骤为加10％的盐酸至pH＝1～2。