[发明专利]一种合成光致变色晶态无机有机杂化配合物的方法

说明书

本发明公开了一种合成光致变色晶态无机有机杂化配合物的方法，将金属源、有机配体和DESs的混合物在100～160℃密封条件下反应2～15天，所述金属源为含有锆、钨、锰、锌、铕、银和镓的金属源中的一种，所述DESs的组分中含有氯化胆碱，所述金属源、有机配体和DESs中氯化胆碱的摩尔比为：0.5～2：1～3：5～20。本发明通过离子热法合成的新型晶态无机有机杂化的光致变色材料，兼具有机光致变色材料和无机光致变色材料的优势，具有成本低、环境友好的优点。

技术领域

本发明涉及光致变色材料技术领域，具体涉及一种合成光致变色晶态无机有机杂化配合物的方法。

背景技术

光致变色行为是指某些材料在一定强度和波长的光照作用下发生颜色变化且在加热或光照条件下可实现颜色可逆恢复的现象，两种状态的相互转换通常伴随着某些物理化学性质的变化，如氧化还原电位、电导率、荧光、光电流、光电压等等。近年来，光致变色材料因在信息存储元件、装饰和防护包装材料、自显影全息记录照相、防伪、国防等领域内存在的实际或潜在的应用价值，尤其是在晶态光致变色材料的研究领域，引起了科研工作者的广泛关注。其中，有机光致变色材料(如二芳基乙烯类，螺吡喃、螺恶嗪、俘精酸酐、偶氮化合物等)已经被广泛研究，它们光响应速度快，颜色丰富多样且可加工性好，但大部分不耐高温且容易疲劳失活；无机光致变色材料(如过渡金属氧化物、金属卤化物、多金属氧酸盐等)虽通常具有较好的光热稳定性和耐疲劳性，但褪色困难、消色慢，且相比有机光致变色材料而言种类稀少。光致变色材料根据加工需求需要制备成不同的聚集态(如膜，纳米纤维，镀层，晶片等)，这使得光致变色材料能够兼具优良的光致变色性能和高的光热稳定性及可加工性，单纯的无机或有机光致变色材料均难满足这一要求。因此，开发能够兼具无机光致变色材料和有机光致变色材料优点的新型无机有机杂化光致变色材料已成为研究热点。

近年来，将有机光致变色分子作为模板剂客体分子或配体分子引入到无机有机杂化配位聚合物材料中以制备晶态无机有机光致变色材料引起了人们越来越多的关注，并已取得了一些研究成果。福建物质结构研究所的郭国聪课题组、张杰课题组，吉林大学于吉红课题组，郑州大学臧双全课题组，华东师范大学高恩庆课题组，华南理工大学傅志勇课题组等都在这一领域开展了一系列的工作。迄今为止，晶态无机有机杂化光致变色材料多是基于紫精(MV)衍生物、萘二酰亚胺(NDI)衍生物、二芳基乙烯衍生物为配体的金属有机骨架材料(MOFs)，其配体往往需要精细的设计，其复杂的合成及性能表现使之仍远未被市场接受。在新型晶态无机有机杂化光致变色材料的合成中，寻求最大限度地有效利用源化学品，并避免使用有毒和挥发性的有机溶剂的反应途径具有巨大的优势和重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种兼具无机光致变色材料和有机光致变色材料优点、且环境友好的光致变色晶态无机有机杂化配合物的合成方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种合成光致变色晶态无机有机杂化配合物的方法，具体如下：

将金属源、有机配体和DESs的混合物在100～160℃密封条件下反应2～15天，所述金属源为含有锆、钨、锰、锌、铕、银和镓的金属源中的一种，所述DESs的组分中含有氯化胆碱，所述金属源、有机配体和DESs中氯化胆碱的摩尔比为：0.5～2：1～3：5～20。

进一步地，所述有机配体为4,4'-联吡啶或2,2'-联吡啶。

进一步地，所述DESs为氯化胆碱和草酸、氯化胆碱和丙二酸、氯化胆碱和苯二甲酸、氯化胆碱和二甘醇酸、氯化胆碱和柠檬酸或氯化胆碱和乙二醇中的一种。

进一步地，所述DESs中氯化胆碱与另一组分的的摩尔比为1:1～4。

进一步地，其中反应物中还包括酸。

进一步地，所述酸为磷酸、亚磷酸或氢氟酸。