[发明专利]钌金属有机聚合物发光材料及其合成与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种[Ru(H₂dcbpy)₃]·Cl₂与铟形成的金属有机聚合物发光材料（分子式为C₃₈H₃₈InN₇O₁₈Ru）的合成、发光性能及应用。

背景技术

在众多发光化合物中，钌金属化合物以其独特的化学稳定性、丰富的氧化还原性和发光性质以及合适的激发态寿命逐渐成为光电化学方面研究的重点。钌金属化合物在催化、医药、生物等众多方面得到了充分的研究，而其中发光的钌多吡啶类配合物由于其特殊的配体结构，在化学传感、探针、光电转换等多个领域发挥了极大的作用。目前对于钌配合物的研究，多为以代表性的联吡啶及菲啰啉配体为基础，在配体的不同位置引入具有吸电子性质的基团，合成一系列新型发光钌化合物。

钌的金属有机化合物在可见光区具有良好的吸收能力，并且金属钌影响其系间窜越的效率通常也较高，其次具有良好的动力学和光化学稳定性，同时只要在钌金属有机化合物的周边留有合适的结合位点就很容易与其它金属离子结合，这就形成一类新颖的基于“钌金属有机基元”的异核金属有机发光聚合物。本发明采用了MLCT 跃迁能量相对较低的[Ru(H₂dcbpy)₃]·Cl₂作为发光基元，周围六个羧基对于金属离子是很好的结合位点，选用In离子构筑三维聚合结构并且加强构筑结构的稳定性，合成出Ru-In异核金属有机聚合物。目前国内外用[Ru(H₂dcbpy)₃]·Cl₂作为荧光发光基元的金属有机聚合物研究极少，因此对此类化合物的合成、结构和发光性质的研究，可以寻找到性能优异的钌金属有机发光化合物，拓展钌金属有机发光化合物的应用范围。

发明内容

本发明的目的在于选择[Ru(H₂dcbpy)₃]·Cl₂作为发光基元合成一种发光Ru-In异核金属有机聚合物，分子式为C₃₈H₃₈InN₇O₁₈Ru，具体的实施技术方案：

选择[Ru(H₂dcbpy)₃]·Cl₂和三水合氯化铟（）为原料，其摩尔比为1：3，采用N,N-二甲基甲酰胺作为溶剂，溶剂热反应生成Ru-In异核金属有机聚合物[InRu(dcbpy)₃(CH₃)₂NH₂]·8H₂O（H₂dcbpy = 4,4'-联吡啶二羧酸，脱氢即为dcbpy）。荧光光谱测试表明，Ru-In异核金属配位聚合物 [InRu(dcbpy)₃(CH₃)₂NH₂]·8H₂O具有很宽的吸光范围（300 — 600 nm），在光的激发下产生很强的红光发射，最在发射波长在655 nm附近。

我们测得了该化合物的晶体和分子结构，总体结构可描述为每个[Ru(H₂dcbpy)₃]·Cl₂基元通过六个羧基与周围六个In³⁺相连，每个In³⁺与周围六个通过六个羧基基元相连，形成高度对称的立方结构。

分子式为C₃₈H₃₈InN₇O₁₈Ru，空间群为F-3m，晶胞参数为a = b = c =， α= β = γ = 90°，， Z = 4。

本发明提供的Ru-In异核金属有机聚合物[InRu(dcbpy)₃(CH₃)₂NH₂]·8H₂O是采用溶剂热反应合成得到。