[发明专利]一类光致发光室温离子液体的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于新材料领域，特别涉及一类光致发光室温离子液体的制备方法。

背景技术

具有光致发光特性的有机材料在人类生产和生活中得到了广泛关注和实际应用，尽管近年来一系列新的光致发光材料如稀土配合物、金属纳米团簇和各种量子点等不断涌现，基于π-共轭结构的有机分子在光致发光材料中仍然占据不可替代的地位。一般来说，此类有机分子只有在溶液状态下才具有良好的光致发光行为，而无溶剂条件下，由于π-共轭基团之间较强的π-π相互作用而导致发光猝灭，从而大大限制了它们的实际应用范围。开发能够在无溶剂条件下具有良好光致发光行为的新型有机分子一直是化学与材料学家孜孜追求的目标。

室温离子液体是近年来引起人们极大兴趣的一类有机熔融盐，它具有环境友好、热稳定性高、无挥发等诸多优点，在有机合成、催化、分离等领域展现了巨大的应用潜力。若能够将π-共轭基团引入室温离子液体，便有望获得一类新的有机光致发光材料。然而，由于上面提及的π-共轭基团之间较强的π-π相互作用，引入π-共轭基团会增大分子间相互作用，导致离子液体的粘度和熔点升高，很难得到真正意义的室温离子液体。已有一些科技文献报道了含π-共轭基团如苯并咪唑、甲基橙、二苯基乙烯、石蕊、萘、偶氮苯、紫罗碱等离子液体的制备(J.Am.Chem.Soc.,2007,129,14450-14451；Chem.Commun.,2009,6204-6206；Chem.Lett.,2010,39,240-241；Chem.Commun.,2011,47,4775-4777；J.Mater.Chem.,2011,21,16335-16338；Chem.Commun.,2011,47,6641-6643；ACS Appl.Mater.Interfaces,2013,5,55-62)，但大多数情况下，所得产物的熔点高于室温，只有在反离子为体积较大的甲基硫酸根、有机磷或有机硫阳离子、双(三氟甲烷磺酰)亚胺阴离子时，才能得到真正的室温离子液体。由于这些例子中，往往需要附加离子交换过程，增加了分子制备的周期和难度，因此，发展简便可行的光致发光室温离子液体的制备方法迫在眉睫。

发明内容

为解决现有光致发光室温离子液体熔点偏高、简单可行的制备方法缺乏等缺点，本发明提 供一类光致发光室温离子液体的制备方法，该方法操作简单，所制备的离子液体在溶液状态和无溶剂条件下均表现出良好的光致发光行为，且热稳定性高、熔点低、粘度和溶解度可调。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一类光致发光室温离子液体的制备方法，首先，以二氯亚砜和羧基功能化萘/芘为原料制取萘/芘基羰酰氯，并将萘/芘基羰酰氯与氨基咪唑或氨基吡啶进行酰化反应，生成中间体萘/芘酰咪唑胺或萘/芘酰吡啶胺；然后，在三苯基膦和四溴化碳溴化作用下，将支化烷基醇转化为支化烷基卤代烃；最后，将萘/芘酰咪唑胺或萘/芘酰吡啶胺与支化烷基卤代烃进行季铵化反应，即得含萘/芘环的光致发光室温离子液体。

上述的一类光致发光室温离子液体的制备方法，具体包括以下步骤：

1)萘/芘酰氯的制备

向含羧基功能化萘/芘中加入二氯亚砜，室温搅拌4-10小时，减压除去二氯亚砜，得萘/芘酰氯；

2)萘/芘酰咪唑胺或萘/芘酰吡啶胺的制备

将步骤1)中得到的萘/芘酰氯溶解于二氯甲烷中，加入氨基咪唑或氨基吡啶的二氯甲烷溶液和1mol/L的氢氧化钠水溶液，室温搅拌10-14小时，分液除去水相，收集二氯甲烷相，减压除去二氯甲烷，加入冷水和氯仿，萃取三次，合并氯仿相，干燥、抽滤，减压除去氯仿后进行硅胶柱层析，得萘/芘酰咪唑胺或萘/芘酰吡啶胺；

3)支化烷基卤代烃的制备

于惰性气体环境中，将三苯基膦和四溴化碳溶于四氢呋喃，再加入支化烷基醇的四氢呋喃溶液，室温搅拌15-45分钟，抽滤，保留滤液，减压除去四氢呋喃，加入正己烷，再次抽滤，保留滤液，减压浓缩后进行硅胶柱层析，得支化烷基卤代烃；

4)萘/芘酰烷基-支化烷基-咪唑/吡啶溴盐的制备

将步骤2)中所得萘/芘酰咪唑胺或萘/芘酰吡啶胺、步骤3)中所得支化烷基卤代烃、碳酸钾溶解于N,N-二甲基甲酰胺，于60-100℃下搅拌2-8天，减压除去N,N-二甲基甲酰胺，加入冷水和氯仿，萃取三次，合并氯仿相，干燥、抽滤，减压除去氯仿后进行硅胶柱层析，得萘/芘酰烷基-支化烷基-咪唑溴盐或萘/芘酰烷基-支化烷基-吡啶溴盐。