[发明专利]一种圆偏振发光有机微纳晶体材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种圆偏振发光有机微纳晶体材料及其制备方法和应用，属于有机发光材料技术领域，以解决现有技术中存在的具有圆偏振发光性能的材料普遍分子结构非常复杂、制备过程相对冗长繁琐的问题。该圆偏振发光有机微纳晶体为离子型吡啶盐复合物，结构式如式I所示：该离子型吡啶盐复合物由2,2’‑二(2‑吡啶)‑1,1’‑联苯或其衍生物的阳离子与樟脑磺酸根阴离子组成，式I中，*表示樟脑磺酸根的手性，樟脑磺酸根为左手性(L)或右手性(D)，R基团为H或具有不同共轭长度的芳香取代基。本发明通过简单快捷的一步溶液再沉淀法，在原位制备高质量的圆偏振发光二维微纳晶。该有机微纳晶体材料能够应用于光学传感等领域。

技术领域

本发明涉及有机发光材料技术领域，尤其涉及一种圆偏振发光有机微纳晶体材料及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，圆偏振发光纳米材料由于在光电器件，光学传感器，不对称合成催化剂等方面的潜在应用而受到广泛关注。很多报道已经证实超分子组装能够精确地控制和增强手性甚至非手性发色团的圆偏振特性，因此，基于分子间的非共价相互作用，包括氢键、π-π堆积、静电和疏水相互作用，构筑了各种各样的圆偏振发光有机纳米组装体。与基于胶凝剂、聚合物、金属配合物、液晶和超分子体系的柔性纳米组装体不同，刚性低维纳米晶体材料具有高度有序的分子排列，表现出独特的量子限域决定的光学活性，因此将在圆偏振光电探测器、激光器、光波导和其他多功能纳米光子器件中具有潜在应用。可是，作为一类新兴的手性纳米材料，只有很少的圆偏振发光纳米晶体材料被报道，例如经手性封端剂改性的无机钙钛矿纳米晶、金属硫簇纳米晶和金属纳米簇，以及极少数通过手性基元与AIE分子共价结合的具有AIE性质的有机晶态纳米结构。这些纳米晶体材料通常需要冗长的合成过程，且发光不对称因子和量子效率往往不能兼顾，所以，开辟新的简单高效的策略用于制备同时具有大的不对称因子和高的荧光量子效率的圆偏振发光纳米晶体材料是目前最亟待解决的问题。

芳烃骨架内引入杂环或杂原子取代基不仅能调节其物理化学性质，还能获得具有刺激响应性质的功能材料。含吡啶的芳烃由于其独特的光学、物理和化学性质已经被广泛研究。尽管利用氢键、卤键和电荷转移相互作用，多功能吡啶基团已被广泛用于形成有机共晶甚至手性纳米结构，但尚未有报道基于吡啶导向的制备具有圆偏振发光性质的纳米材料。

发明内容

针对现有技术中存在的具有圆偏振发光性能的材料普遍分子结构非常复杂、制备过程相对冗长繁琐的问题，本发明提供了一种基于吡啶基团的圆偏振发光有机微纳晶体材料及其制备方法和应用，能够为制备圆偏振发光有机材料拓宽研究方向。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一方面，本发明提供了一种圆偏振发光有机微纳晶体材料，为离子型吡啶盐复合物，结构式如式I所示：

该离子型吡啶盐复合物由2,2’-二(2-吡啶)-1,1’-联苯或其衍生物的阳离子与樟脑磺酸根阴离子组成，式I中，*表示樟脑磺酸根的手性，樟脑磺酸根为左手性(L)或右手性(D)，R基团为H或具有不同共轭长度的芳香取代基。

进一步地，芳香取代基选自苯基及其取代物，苯乙烯基及其取代物，芘基及其取代物和芘乙烯基及其取代物中的任意一种。

另一方面，本发明提供了一种圆偏振发光有机微纳晶体材料的制备方法，用于制备上述有机微纳晶体材料，以2,2’-二(2-吡啶)-1,1’-联苯或其衍生物和手性樟脑磺酸为原料，制备得到该有机微纳晶体材料。

进一步地，该制备方法包括以下步骤：

步骤1.制备2,2’-二(2-吡啶)-1,1’-联苯或如式Ⅲ所示2,2’-二(2-吡啶)-1,1’-联苯的衍生物，其中，R基团为具有不同共轭长度的芳香取代基；