[发明专利]三种新的铂（II）化合物机械发光变色及有机蒸汽发光变色材料

说明书

 

技术领域

本发明属于发光材料中的机械发光和有机蒸汽发光变色材料研究体系。

背景技术

机械发光变色是指物质在摩擦或研磨等机械力的作用下吸收光谱和发射光谱发生变化，导致颜色改变的一种物理化学现象。利用这种发光变色现象有可能用于制作压力传感器或机械力发光变色传感装置，具有诱人的应用前景。某些金属有机化合物在机械压力或摩擦力的作用下，分子间的某些弱作用包括金属–金属相互作用、有机芳香环π-π堆积作用、分子间氢键作用、金属-配体配位键作用等发生变化，致使金属–金属间电子跃迁、金属-配体间电荷传递跃迁、有机配体-配体间电荷跃迁能级发生改变，导致吸收光谱和发射光谱发生红移或蓝移，发光强度提高或降低，宏观上表现为物质的颜色和发光亮度产生显著变化。

另一方面，挥发性有机化合物（VOCs）尤其是低分子量挥发性卤代烃是一类重要的有毒空气污染物。随着人类对环保的日益重视，对有毒、有害卤代烃气体的探测，以及对大气污染、工业废气的监测和对食品和居住环境质量的检测都对气体传感器提出了更高的要求。因此对气体传感器的研究和开发也越来越重要。研制能够同时监测多种气体的敏感材料以及智能气体传感器是该领域正在兴起的研究热点之一。

发明内容

本发明的一个目的是利用这三种固体化合物显著的机械发光变色效应，通过机械摩擦可以使这三种固体样品的发光波长和发光颜色产生显著变化，呈现可逆的机械发光变色效应。通过机械碾磨，这三种固体样品的发光颜色由明亮的黄色变成亮红色或暗红色；发过来亮红色或暗红色固体在有机蒸汽或溶剂的作用又可以变回明亮的黄色发光。本发明的另一个目的是利用5,5’-二（三甲基硅乙炔）-2,2’-联吡啶铂（II）化合物提供对二氯甲烷或三氯甲烷蒸汽敏感的发光变色材料，用于识别并检测大气或室内环境中的二氯甲烷或三氯甲烷蒸汽。

这三种发光变色材料的作用机理在于机械研磨或有机蒸汽的作用影响了5,5’-二（三甲基硅乙炔）-2,2’-联吡啶铂（II）化合物中铂-铂之间弱相互作用力或分子间芳香环之间的π-π堆积作用，导致发光激发态由金属→配体间电荷跃迁激发态变成金属-金属→配体间电荷传递跃迁激发态。使发射能量降低，发光颜色发生显著红移。

本发明包括如下技术方案：

1.       三种5,5’-二（三甲基硅乙炔）-2,2’-联吡啶铂（II）化合物，该三种材料的化学式分别为Pt(Me₃SibpyC≡CSiMe₃)(C≡CC₆H₄F-2)₂ (C₃₆H₃₂F₂N₂PtSi₂, 1)，Pt(Me₃SibpyC≡CSiMe₃)(C≡CC₆H₄F-3)₂ (C₃₉H₄₂N₂PtSi, 2)和Pt(Me₃SibpyC≡CSiMe₃)(C≡CC₆H₄F-4)₂ （C₃₆H₃₂F₂N₂PtSi₂, 3），其中Me₃SibpyC≡CSiMe₃为5,5’-二（三甲基硅乙炔）-2,2’-联吡啶，C≡CC₆H₄F-2为脱质子的2-氟苯乙炔，C≡CC₆H₄F-3为脱质子的3-氟苯乙炔，C≡CC₆H₄F-4为脱质子的2-氟苯乙炔。