[发明专利]一种铜（I）膦苯杂环配合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种铜（I）膦苯杂环配合物及其制备方法和应用。所述铜（I）膦苯杂环配合物的结构式如式I所示：，其中X为卤族元素。该配合物在室温下和77K均能表现出良好的磷光性能，室温下的寿命为100微秒左右，77K下寿命高达2毫秒左右，在77K～297K范围内，该配合物寿命对温度具有高度的依赖性；该配合物制成的传感器其寿命对温度有高度的线性依赖性，并且具有优异的灵敏度和稳定性，且具有非常宽的温度响应范围77K～337K；本发明首次公开了具有直观温度与寿命线性关系的铜（I）金属配合物荧光温度传感器，具有成本低，制备简单等优点，拥有极大的应用前景。

技术领域

本发明属于材料化学技术领域，具体地，涉及一种铜（I）膦苯杂环配合物及其制备方法和应用。

背景技术

在众多领域中，温度都是一个关键的特征参数。温度传感器，作为最早发展起来的种类丰富的器件，在气象学，航空学，科学研究，工业等领域都有很广泛的应用。而金属配合物荧光温度传感器以其特有的性质得到了广泛的研究与发展。它们常常具微秒级的寿命，吸收在可见范围内，发射荧光或者磷光，并且具有很大斯托克斯位移。而这些金属配合物分子探针常常对氧气有一定的敏感度，所以通常被嵌入高聚物中制成膜材料应用于荧光温度探针方面。目前，研究比较多的荧光温度配合物大多是铷（III），铱（III），铂（II）等贵金属以及铕（III），铽（III），等稀土金属（Wang, X.-d.; Wolfbeis, O. S.; Meier, R. J.,Chem. Soc. Rev. 2013,42 (19), 7834-7869）。然而，此类已被报道的小分子金属配合物荧光温度传感器的可用温度范围一般是从室温297 K到高温350 K左右，应用范围大概在70K左右，大多低于100 K，而且能用于低温的传感器非常的少。大部分传感器寿命随温度变化的灵敏度小于5 μs/K，（Liebsch, G.; Klimant, I.; Wolfbeis, O. S., Adv. Mater.1999,11(15), 1296-1299；Borisov, S. M.; Vasylevska, A. S.; Krause, C.;Wolfbeis, O. S., Adv. Funct. Mater. 2006,16 (12), 1536-1542；Fischer, L. H.;Stich, M. I. J.; Wolfbeis, O. S.; Tian, N.; Holder, E.; Schäferling, M.,Chem. Eur.J. 2009,15 (41), 10857-10863；Zelelow, B.; Khalil, G. E.; Phelan,G.; Carlson, B.; Gouterman, M.; Callis, J. B.; Dalton, L. R., Sens.Actuators,B: 2003,96 (1–2), 304-314；Katagiri, S.; Hasegawa, Y.; Wada, Y.; Yanagida, S.,Chem. Lett. 2004,33 (11), 1438-1439；Yu, J.; Sun, L.; Peng, H.; Stich, M. I.J., J. Mater. Chem. 2010,20 (33), 6975-6981）。所以研究更高灵敏度，温度范围宽的并且能用于更低温的传感器具有一定的实际意义。

另外，目前，已有传感器所用贵金属和稀土金属相对来说价格比较高，导致荧光温度传感器的成本较高。随着温度传感器发展日益成熟，产品成本也是一个重要的因素。金属铜配合物应用于荧光温度传感器能解决该问题。金属铜便宜易得，而且据文献报道，铜（I）金属配合物表现了优良的发光性能，在荧光温度传感器方面有很大的应用前景。