[发明专利]一种含铱配合物磷光材料及制备和在汞离子检测中的应用

说明书

技术领域

本发明属于光电磷光材料技术领域，具体涉及一种含铱配合物磷光材料及其制备方法，该含铱配合物磷光材料可用于汞离子的检测。

背景技术

汞是一种自然金属元素，元素周期表中是第八十位元素，属于过渡金属元素。汞是一种有毒的金属元素，汞的毒性是积累的，需要很长时间才能表现出来。实物链对于汞有极强的富集能力。汞的毒性表现在汞离子易与巯基结合，使与巯基有关的细胞色素氧化酶、丙酮酸激酶、琥珀酸脱氢酶等失去活性。汞还与氨基、羧基、磷酰基结合而影响功能基团的活性。由于这些酶和功能基团的活性受影响，阻碍了细胞生物活性和正常代谢，最终导致细胞变性和坏死。近年来，发现汞对肾脏损害，以肾近曲小管上皮细胞为主。汞还可引起免疫功能紊乱，产生自身抗体，发生肾病综合征或肾小球肾炎。随着汞在现代工业和生活中的广泛应用，汞已经成为了一种广泛存在的环境污染物。例如，1953年发生于日本水俣湾的水俣病就是当地居民长期食用富集甲基汞的鱼而造成的。基于汞元素对身体极大的危害性，世界卫生组织将汞列为首要考虑的环境污染物。因此，实现对环境、食品及生物样品中汞离子的实时快速灵敏检测具有非常重要的意义。目前检测汞离子含量的常用方法有分光光度法、原子吸收法、原子荧光法、电感偶合等离子体原子发射光谱法和电感偶合等离子体质谱法等。但是这些方法存在需要复杂的处理过程或需要贵重的仪器等缺点。化学传感器应用于汞离子的检测，可以实现实时原位检测，但是一般的化学传感器只能实现开启型或关闭型传感，对汞离子的定量检测受多种因素的影响。比率荧光测定技术是荧光分析中的一项重要技术，使用荧光探针的两个选择性波长在与反应物反应后的荧光强度变化的比值作为定量信号可有效消除探针、样品及设备等因素引起的数据失真，从而得到更准确的结果。

近年来，以磷光重金属配合物为化学传感器引起了人们的很大兴趣，这是因为磷光重金属配合物具有以下特点：具有较高的光热稳定性；发光效率高；与有机荧光材料相比，磷光重金属配合物具有较大的stokes位移和长的发射寿命，长的发射寿命有利于使用时间分辨技术使磷光信号与背景的荧光信号相区分。其中环金属铱配合物是一类最有实用价值的磷光重金属配合物，能在空气中稳定存在，且能溶于多种溶剂，发光波长和发光性能能通过配体来调节，非常适合于传感器。但是目前环金属铱配合物比率型荧光探针还比较少。

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明针对现有技术中存在的不足，提供一种对汞离子的识别具有响应速度快、灵敏度高、选择性好的含铱配合物磷光材料及其制备方法。

技术方案

本发明提供一种通式如下的含铱配合物磷光材料：

其中Ar是芳基、取代芳基、杂环芳基、取代杂环芳基中的一种，R是氢原子、烷基、取代烷基、芳基、取代芳基、杂环芳基、取代杂环芳基中的一种。

上述磷光材料，所述芳基或取代芳基是苯、联苯、萘、苊、蒽、菲、芘、苝、芴、螺芴中的一种；杂环芳基或取代杂环芳基是吡咯、吡啶、呋喃、噻吩、咔唑、硅芴、磷芴中的一种；芳基或杂环芳基的取代基为卤原子、烷基、烷氧基、氨基、羟基、巯基、酯基、硼酸酯基、酰基、酰胺基、氰基、芳氧基、芳香基中的一种；取代芳基或取代杂环芳基的取代基个数为单个或多个。

上述含铱配合物磷光材料制备方法具体步骤如下：

（1）合成1, 4-二取代酞嗪的衍生物：

将1-氯- 4-取代酞嗪的衍生物与醇钠或酚钠取代氯原子获得1, 4-二取代酞嗪的衍生物；

（2）合成铱的二氯桥化合物：

将IrCl₃溶于水中，加入1, 4-二取代酞嗪的衍生物和有机溶剂，温度控制在50～200℃，N₂保护中避光搅拌8～48h，得铱的二氯桥化合物； 

（3）制备含铱配合物磷光材料：

将铱的二氯桥化合物溶于有机溶剂中，与辅助配体N-(二苯基硫膦基)-P, P-二苯基膦硫代酰胺衍生物在碱存在下，温度控制在20～150℃，N₂保护中搅拌3～24h，得到本发明的含铱配合物磷光材料；

。

所述步骤（1）合成1, 4-二取代酞嗪的衍生物中，所述反应物用量按摩尔份数计是：邻苯二甲酸酐1份、芳基化合物1～2份，水合肼2～20份，三氯氧磷2～20份，醇钠或酚钠2～20份，所述每一步的反应时间为1～12h。