基于1-异丙基-1-氮杂二环[2．2．2]辛烷的氯化锰荧光化合物及其制备和应用的制作方法

本发明属于荧光材料领域，具体涉及一种在紫外光激发下具有绿光发射光的荧光化合物、制备方法及其应用。

背景技术

荧光，又作“萤光”，是指一种光致发光的冷发光现象。当某种常温物质经某种波长的入射光(通常是紫外线或x射线)照射，吸收光能后进入激发态，并且立即退激发并发出比入射光的的波长长的出射光(通常波长在可见光波段)；而且一旦停止入射光，发光现象也随之立即消失。

荧光粉，俗称夜光粉，通常分为光致储能夜光粉和带有放射性的夜光粉两类。光致储能夜光粉是荧光粉在受到自认光、日光灯光、紫外光灯照射后，把光能储存起来，在停止照射后，再缓慢地以荧光的方式释放出来，所以在夜间或者黑暗处，仍能看到发光，持续时间长达几小时至十几小时。

随着以计算机、通信为核心的信息网络的普及，以及移动信息终端产品市场的迅速扩大，作为人机视频界面的平板显示器展现出良好的市场前景，成为最令人瞩目的电子产品领域之一。其中等离子平板显示由于其体积小、质量轻、对迅速变化的画面响应速度快等优点而受到人们的重视。等离子平板显示是利用气体放电产生真空紫外线，激发三基色荧光粉而实现显示的器件。

对于白光led,其目的是获取发光效率高、使用寿命长、节电效果明显的白光光源。目前，普遍采用的有三种产生白光的途径：1、蓝光led芯片激发黄色荧光粉；2、采用红绿蓝三色led芯片组装形成白光led光源；3、采用紫外、近紫外led芯片激发三基色荧光粉。因此，开发新型高效的、热稳定性好的红色、绿色和蓝色荧光粉是提高白光led发光质量的关键。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供了一种简易且价格合理的基于1-异丙基-1-氮杂二环[2.2.2]辛烷的氯化锰荧光化合物及其制备方法和应用，通过有机小分子与过渡金属盐的结合，以制备可以作荧光材料使用的化合物，使得制备工艺简单、易操作。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于1-异丙基-1-氮杂二环[2.2.2]辛烷的氯化锰荧光化合物，该化合物的化学式为c10h20cl2mn0.5n。

进一步地，所述荧光化合物的结构单元为：在296k温度下，晶体属于单斜晶系，c2/c中心对称空间群，晶胞参数为：α＝90°,β＝97.120(5)°,γ＝90°,z＝8,晶胞体积

本发明进一步提出了上述绿色荧光化合物的制备方法，包括如下步骤：在常温下，将含mn²⁺的可溶性盐与奎宁环衍生物分别放入容器中，缓慢加入蒸馏水搅拌溶解，然后再将两种溶液相互融合，搅拌均匀后，在室温下静置一段时间，即得到所述氯化锰荧光化合物c10h20br2mn0.5n。

进一步地，所述含mn²⁺的可溶性盐为溴化锰过渡金属盐。

进一步地，所述奎宁环衍生物选自1-异丙基-1-氮杂二环[2.2.2]辛烷。

进一步地，所述含mn²⁺的可溶性化合物与奎宁环衍生物的摩尔比为1-3：1。

优选地，本发明提供了一种上述荧光化合物的制备方法的具体步骤：在常温下，分别将10mmol溴化锰与10mmol1-异丙基-1-氮杂二环[2.2.2]辛烷放入烧杯中，缓慢加入蒸馏水搅拌溶解，蒸馏水的体积分别为10–15ml，然后再将两烧杯溶液相互融合，搅拌均匀后，在室温下静置一段时间，即得到所述具有荧光性质的化合物c10h20cl2mn0.5n。

本发明还提出了所述的荧光化合物在制备绿色led、配白光led灯和彩色灯中的应用。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明的绿色荧光化合物，属于分子离子基范畴，热分解温度点相对较高，晶体颗粒均匀；

(2)本发明提供的制备方法是在室温条件下，通过溶液自然挥发溶剂自组装合成，材料结构稳定性较高，且本化合物的结构可控性较强、产率高以及重复性好，制备方法简单，易操作，所采用的原料来源充足、生产成本低；

(3)本发明提出的荧光化合物，在调配白光led灯，彩色灯等中有着许多的应用。

附图说明

图1为本发明荧光化合物c10h20cl2mn0.5n的合成路线图；

图2为实施例1中荧光化合物c10h20cl2mn0.5n在296k温度下的晶胞图；

图3为实施例1中相变化合物c10h20cl2mn0.5n的红外谱图；

图4为实施例1中相变化合物c10h20cl2mn0.5n的粉末pxrd衍射图；

图5为实施例1中相变化合物c10h20cl2mn0.5n的热重tga分析图；

图6为实施例1中相变化合物c10h20cl2mn0.5n的荧光发射图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步解释说明。

图1为本发明化合物c10h20cl2mn0.5n的合成路线图。实施例1-4依据此合成路线制备该荧光化合物。

实施例1

在常温下，分别将10mmol溴化锰与10mmol1-异丙基-1-氮杂二环[2.2.2]辛烷放入烧杯中，缓慢加入蒸馏水搅拌溶解，蒸馏水的体积分别为10ml，然后再将两烧杯溶液相互融合，搅拌均匀后，在室温下静置一段时间，即得到所述具有荧光性质的化合物c10h20cl2mn0.5n。

实施例2

在常温下，分别将20mmol溴化锰与10mmol1-异丙基-1-氮杂二环[2.2.2]辛烷放入烧杯中，缓慢加入蒸馏水搅拌溶解，蒸馏水的体积分别为10ml，然后再将两烧杯溶液相互融合，搅拌均匀后，在室温下静置一段时间，即得到所述具有荧光性质的化合物c10h20cl2mn0.5n。

实施例3

在常温下，分别将30mmol溴化锰与10mmol1-异丙基-1-氮杂二环[2.2.2]辛烷放入烧杯中，缓慢加入蒸馏水搅拌溶解，蒸馏水的体积分别为10ml，然后再将两烧杯溶液相互融合，搅拌均匀后，在室温下静置一段时间，即得到所述具有荧光性质的化合物c10h20cl2mn0.5n。

实施例4

在常温下，分别将10mmol溴化锰与10mmol1-异丙基-1-氮杂二环[2.2.2]辛烷放入烧杯中，缓慢加入蒸馏水搅拌溶解，蒸馏水的体积分别为15ml，然后再将两烧杯溶液相互融合，搅拌均匀后，在室温下静置一段时间，即得到所述具有荧光性质的化合物c10h20cl2mn0.5n。

对实施例1所制备的荧光化合物晶体进行分析，在显微镜下选取合适大小的单晶，室温时用经石墨单色化的mokα射线在brukerapexiiccd衍射仪上测定单晶的x射线衍射结构，该相变化合物的晶体学参数结果见表1。用sadabs方法进行半经验吸收校正，晶胞参数用最小二乘法确定，数据还原和结构解析分别使用saint和shelxl程序包完成，所有非氢原子用全矩阵最小二乘法进行各向异性精修，化合物的单胞变化如图2所示。在296k条件下(图2)，mn原子处于扭曲的四面体环境中，分别与四个cl原子配位；溴代异丙烷修饰后的奎宁环处于扭曲的状态。

表1化合物的晶体学数据

对实施例1中的化合物的红外光谱表征，如图3所示。在3494cm^-1处，有一个强烈的吸收峰，是奎宁环衍生物上c-h单键的伸缩振动吸收峰；在2888cm^-1有一个强烈的吸收峰，是-ch3吸收峰。

图4为对实施例1中的化合物的pxrd分析表征，从粉末pxrd衍射图可以看出，模拟衍射峰与实际实验测得衍射峰对比的很好，说明了化合物有着很高的相纯度。

图5为对实施例1中的化合物的热重分析表征，从热重分析中可以看出，化合物有着很高的稳定性。从图5中可以看出，在324℃左右，化合物中骨架价格开始分解；在435℃之后，化合物中坍塌完毕剩下质量为金属的氧化物。

采用spectrofluorometerfs5荧光测试仪对实施例1中的化合物进行荧光性能研究。这种化合物的荧光发射光谱图如图6所示。从图6中发现，在激发波长为453nm，发射波长为536nm，发光范围在绿光范围内。

以上描述是用于实施本发明的一些最佳模式和其他实施方式，只是对本发明的技术构思起到说明示例作用，并不能以此限制本发明的保护范围，本领域技术人员在不脱离本发明技术方案的精神和范围内，进行修改和等同替换，均应落在本发明的保护范围之内。