[发明专利]一种Ir(III)-Eu(III)双金属配合物及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及稀土发光材料领域，尤其涉及一种铱铕双金属配合物发光材料。

技术背景

基于f-f跃迁特征发射的稀土发光具有色纯度好、发光寿命长等特点，近几十年来一直是人们研究的热点。但是由于宇称禁阻，单独的稀土离子发光很弱。稀土配合物可以利用有机配体大的摩尔消光系数有效地吸收光能，首先将配体激发到激发态，与稀土离子配位的配体再将能量传递给稀土离子，激发稀土离子发光。然而，能有效敏化可见光发射稀土离子的有机配体的吸收波长大多位于紫外区，激发能量较高，这对于其在生物领域的应用是不利的，因为高的激发能量不仅会对生物体有伤害，还将使某些生物组织产生自发荧光，产生干扰。此外，用可见光激发稀土离子发光，能量转换的效率更高，这在下转换LED(Light Emitting Diode)的应用中也会更具优势。如何降低稀土配合物的激发能量？随着近年对三重态发射的过渡金属磷光配合物研究的深入，很自然地，人们想到利用过渡金属配合物作为配体敏化稀土发光，降低其激发能量。

用过渡金属配合物来敏化稀土离子发光，可以有效地利用过渡金属配合物长波长的³MLCT(Metal to Ligand Charge Transfer，金属到配体的三重态电荷转移跃迁)吸收，把激发波长扩展到可见光范围。2007年，Ziessel等人将炔基取代的三联吡啶作为桥联配体得到了Pt(II)-Eu(III)双金属配合物，利用Pt配合物的³MLCT吸收，可以将激发窗口红移至460nm，并且总量子效率可以达到38％(Chem-Asian J，2007，2，975)。

在过渡金属配合物中，由于铱配合物的三重态能级可以通过配体的修饰很容易地进行调节，所以在作为天线分子敏化稀土发光中具有独特的优势。2005年，De Cola小组报道了一个Ir(III)-Eu(III)双金属配合物，该配合物采用苯基三唑的羧酸衍生物作为桥联配体，其中(N^N)位点与Ir(III)配位，羧基位点与稀土Eu(III)配位。Ir(III)配合物可以将一部分能量转移给Eu(III)，最终得到了Ir(III)配合物的蓝绿光与Eu(III)配合物的红光混合而成的白光(Angew.Chem.Int.Ed.2005，44，1806)。2008年，我们组报道了一种以邻菲啰啉衍生的β二酮为桥连配体的Ir(III)-Eu(III)双金属配合物。该双金属体系中存在着高效的能量传递，发出纯正的红光，量子产率为17.7％，且铕离子的激发波长拓宽至530nm(Inorg Chem，2008，47，2507)。随后，我们组接着研究了多个系列的Ir(III)-Eu(III)双金属体系，发现桥联配体与环金属配体的能级和结构均对传能有重要影响。所以探寻更合适的配体对提高材料的发光效率具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于Ir(III)-Eu(III)双金属配合物的桥联配体，实现能量由Ir(III)配合物部分向Eu(III)离子的有效传递，从而获得具有高发光量子效率和长波长敏化的Ir(III)-Eu(III)双金属配合物发光材料。

本发明的桥联配体为式I所示的羧基取代的联吡啶衍生物：

式I

式I中，羧基可以位于3、4、5或6位，R¹代表一个或多个位于3′、4′、5′和6′位中任意位置的相同或不同的基团，其中，R¹可以是氢原子、卤素原子、硝基、氰基、烷基、卤素取代烷基、烯基、炔基、氨基、N-取代胺基、烷氧基等。

其中，所述卤素原子指F、Cl、Br、I等。

上述烷基优选为C1-C24的直链或支链烷基，更优选为C1-C6的直链或支链烷基，如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、戊基、新戊基、己基等。特别优选C1-C4的直链或支链的烷基。

上述卤素取代烷基优选C1-C24的直链或支链的卤素取代烷基，更优选C1-C6的直链或支链的卤素取代烷基，例如：卤代甲基、卤代乙基、卤代丙基、卤代异丙基、卤代丁基、卤代异丁基、卤代叔丁基、卤代仲丁基等，特别优选C1-C3的直链或支链的卤代烷基，例如三氟甲基、五氟乙基。

上述烯基或炔基优选C2-C24的直链或支链烯基或炔基，更优选C2-C6的直链或支链烯基或炔基，特别优选C2-C4的直链或支链烯基或炔基，例如：乙烯基、乙炔基、1-丙烯基、1-丙炔基、1-丁烯基、1-丁炔基、丁二烯基等。

上述N-取代胺基优选被C1-C6烷基取代的胺基，例如二甲胺基。