[发明专利]含有多个可聚合官能团的光致发光稀土配合物及其制备方法、应用

说明书

含有多个可聚合官能团的光致发光稀土配合物及其制备方法、应用，属于稀土有机配合物技术领域。本发明一方面提供了一种新的含有多个可聚合官能团的光致发光稀土配合物，另一方提供了该配合物的制备方法和应用。本发明所提供的稀土配合物在紫外区有良好的吸光特性，同时能发射出可见光，可以作为新的光学材料应用于多种发光应用领域，还可以用于制备以聚甲基丙烯酸甲酯为基质的光致发光功能复合材料。

技术领域

本发明属于稀土有机配合物技术领域，具体涉及含有多个可聚合官能团的光致发光稀土配合物及其制备方法、应用。

背景技术

稀土配合物由于荧光单色性好，发光强度高，广泛应用于发光和显示领域。然而，稀土配合物稳定性、机械加工性能均较差，限制了它的应用。将稀土引入到高分子基质中获得的稀土高分子复合材料既具有稀土离子独特的发光特性又结合了高分子材料物理机械性能好、成型加工容易、重量轻、抗冲击力强、耐腐蚀等性能，在光致发光，激光材料及太阳能转换材料等领域具有潜在的应用前景。因此，人们常将稀土配合物通过溶剂溶解或熔融共混的方式掺杂到聚合物基质中，制成掺杂型稀土聚合物复合发光材料。该方法虽然实用、简便，但由于稀土配合物与聚合物基体结构上的差异，两者间存在着相容性差和分散不均匀的问题，容易发生相分离和荧光猝灭作用，影响材料性能，导致强度受损、透明性变差。所以，掺杂法难以获得高透过率、高荧光性能和力学性能的稀土聚合物发光材料。而稀土配合物与聚合物以化学键结合生成的键合型稀土聚合物发光材料，有利于克服掺杂型的缺点，减少乃至消除荧光分子间猝灭作用的发生，提高有效荧光分子的比例，既具有小分子稀土配合物良好的发光特性，又具备高聚物优异的材料性能，从而引起广泛关注。

近年来研究者先利用活性配体与稀土的键合作用将 C=C 双键引入到稀土配合物中，制成可聚合的发光稀土配合物单体，再与甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯等烯类单体共聚，制得键合型的稀土高分子复合材料，使稀土离子均匀地分布在高分子基体中。这种键合型的稀土高分子在稀土金属含量较高时仍能保持荧光强度，且随稀土含量的增大而线性递增。然而，这些研究所使用的稀土配合物单体在结构组成上存在以下不足：① 选用的丙烯酸类活性配体对配合物发光的贡献不明显，但却占用了稀土离子的配位数，导致配合物单体分子中的“天线”（Antenna）基团数减少，发光效率降低；② 可聚合的稀土配合物单体单元中只含1个乙烯基，共聚活性差，使最终形成的稀土高分子链中稀土配合物单元含量低。因此也难以获得具优异荧光性能的稀土高分子发光材料。

发明内容

针对现有稀土配合物单体共聚活性差及荧光性能较弱等问题，本申请的目的在于设计提供一种既具强荧光性能，又有较高聚合活性的稀土配合物单体及其制备方法、应用的技术方案。

本发明通过以下技术方案实现：

所述的一种含有多个可聚合官能团的光致发光稀土配合物，其特征在于含有以下任一化学结构：

其中式I、II、III中，Re选自下列稀土金属形成的三价离子：铕、钐、镝或铽。

所述的含有多个可聚合官能团的光致发光稀土配合物的制备方法，其特征在于采用式IV 与式V、式VI 或式VII 在有机溶剂中反应，得到所述的结构式I、II 或III 的光致发光稀土配合物，

其中，Re选自下列稀土金属形成的三价离子：铕、钐、镝或铽。

所述的含有多个可聚合官能团的光致发光稀土配合物的制备方法，其特征在于所述的有机溶剂为甲醇、乙醇、乙腈、丙酮、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、正己烷中的一种或两种以上的混合物。

所述的含有多个可聚合官能团的光致发光稀土配合物的制备方法，其特征在于所述的结构式IV 的化合物与结构式V或式VI 的化合物的摩尔比为1：1，与结构式VII的化合物的摩尔比为1：2。