[发明专利]一类吸电基团修饰的环金属铱配合物的制备方法与应用

说明书

一类吸电基团修饰的环金属铱配合物的制备方法与应用，其属于发光材料技术领域。本发明以取代吡啶为环金属配体，以1,10‑菲罗啉为辅助配体合成了三个环金属铱配合物，将其固载在乙基纤维素膜上可制成具有高氧敏感性的氧敏感探针，实现对氧气浓度的在线检测。本发明合成的铱配合物具有良好的光稳定性，用其制备的氧传感膜具有制备简便、工作可靠等优点，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一类吸电基团修饰的环金属铱配合物的制备方法与应用，其属于发光材料技术领域。

背景技术

分子氧的检测具有重要意义，其广泛应用于化学、临床分析、环境监测、海洋学和生命科学等领域(Chem. Soc. Rev., 2013, 42, 8700-8732)。光学氧传感器是基于分子氧对氧敏感探针(Oxygen-sensitive probes，OSPs)的荧光或磷光的猝灭来实现对氧气浓度的检测(Chem. Soc. Rev., 2014, 43, 3666-3761)，具有响应快速、操作稳定性好、不耗氧以及完全可逆的优点。

发光氧传感技术利用氧分子猝灭氧敏感探针(Oxygen-sensitive probes，OSPs)的磷光(或延迟荧光)的原理实现对氧气浓度的检测。处于第一三重激发态(T1态)的OSPs与基态氧分子发生动态碰撞，OSPs的T1态能量通过碰撞传递给氧分子，自身的磷光（或延迟荧光）被猝灭，碰撞过程伴随着单重态氧分子的生成。发光氧传感器由于具有检测过程中不耗氧、精密度好、准确度高、可实现远程氧气浓度检测及易于小型化等优点，受到人们的广泛关注。

环金属铱配合物具有相对长的发光寿命、较高的量子产率以及能够通过配体结构的改变灵活调节其光物理和电化学性质，特别适合用作氧敏感探针(Dalton Trans.,2016,45, 734-741; J. Mater. Chem. C,2017, 5, 3519-3527; Dyes Pigm., 2017, 136,641-647.)。

氟是一种很特殊的元素，不同于其它卤素，氟原子由于独特的电子结构，使其具有最强的电负性和接近氢原子的原子半径，因而也能更加方便地取代氢原子对母体分子进行结构修饰，进而有效地调节化合物的性能。

本发明所设计的氟代、三氟甲基取代及氰基取代的环金属铱配合物可作为发光材料应用于氧传感器的氧敏感探针，用其制备的氧传感膜具有相应快速、工作可靠等优点。

发明内容

本发明的目的是提供一类吸电基团修饰的环金属铱配合物的制备方法与应用。

本发明采用的技术方案是：一种氟代环金属铱配合物Ir1，由4-三苯胺硼酸与2-溴-6-氟吡啶合成C^-N型环金属配体，再与1,10-菲罗啉共同络合铱金属离子，最后经过置换阴离子合成，其结构如下：

所述氟代环金属配体与铱配合物Ir1的制备方法，具体合成步骤如下：

（1）C^{^}N型环金属配体2-(4-二苯氨基)苯基-6-氟吡啶的合成：在空气中，向圆底烧瓶中依次加入2-溴-6-氟吡啶1.0 mmol、4-三苯胺硼酸(1.5 equiv.)、碳酸钾(2.0equiv.)、醋酸钯(1.5% equiv.)，然后加入体积比为3:1的乙醇-水混合溶液8 mL，在80 ℃磁力搅拌进行Suzuki交叉偶联反应，由薄层色谱法跟踪反应进程，反应完全后，加入饱和食盐水20 mL，以二氯甲烷萃取反应产物，合并有机相，减压浓缩，经柱层析分离，制得C^{^}N型环金属配体。