具有聚集诱导磷光发射特性的阳离子型铱配合物及应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及具有聚集态诱导磷光发射特性的阳离子型铱(III)配合物及其应用，具体是基于1,3,4-噁二唑衍生物作为N^N辅助配体的阳离子型铱(III)配合物，其结构通式如式(I)所示。其中Ar表示咔唑、取代咔唑。该类材料合成步骤简单、条件温和，在溶液下发光很弱甚至不发光，但在聚集状态下发光增强且为三线态发射。可以预期，该类材料可以成为有商业化潜力的有机光电功能材料。
【专利说明】具有聚集诱导磷光发射特性的阳离子型铱配合物及应用
【技术领域】
[0001]本发明属于光电材料【技术领域】，具体涉及一类具有聚集态诱导磷光发射特性的以1，3，4-噁二唑衍生物作为N~N辅助配体的阳离子型铱(III)铱配合物，及其在电致发光器件和气体传感等领域的应用。
【背景技术】
[0002]通常有机荧光材料仅仅在稀的溶液中表现出强的荧光，而随着浓度增大，荧光发射会逐步减弱。主要是由于在高浓度下或固态下，分子间的相互作用力会进一步增强，导致非辐射衰减过程增加，辐射跃迁减弱，表现为浓度淬灭荧光发射，即所谓的聚集诱导发射淬灭。即当发光材料的浓度或厚度增大时，发光材料的发光强度和效率急剧降低。聚集诱导荧光淬灭在很大的程度上限制了有机荧光材料在光电器件中的发展和应用。2001年，香港科技大学唐本忠教授发现了具有聚集诱导发光现象的化合物(TangBZ，etal.Aggregat1n-1nduced emiss1n!phenomenon, mechanismandapplicat1ns，Chem.Commun.2001，1740-1741)。该类化合物在溶液中，呈现弱的荧光，然而在固态时却拥有高的荧光量子产率，为发展固体荧光材料提供了一个新的思路。这种通过聚集诱导发光增强的现象，即为“聚集诱导发射(Aggregat1n-1nducedemiss1n, AIE) ”。聚集诱导发光主要表现为发光材料在固态/高浓度掺杂薄膜状态下，发出很强的光。该类化合物还可用于固态发光器件、荧光探针、智能材料、生物体成像等，具有非常好的商业应用前景。 起了广泛的关注，需要具有AIE性质的发色团不断被发现，如silole型、亚甲基环戊二烯型、腈取代二苯乙烯型、吡喃型、联苯型等小分子和少数高分子化合物，但是这些化合物都属于荧光材料。以重金属配合物为主的电致磷光材料，在目前的有机电致发光研究中最为活跃。具有d6和d8电子结构的重金属原子如钼(Pt)、铱(Ir)、锇(Os)，由于强烈的自旋轨道偶合作用，导致了单线态与三线态相互混合，从而缩短磷光寿命，增大了系间窜越能力，导致禁阻的三重激发态向基态跃迁变为部分允许，使磷光可以顺利发射，提高了发光效率，内量子效率可以达到100%。目前发光效率较高的磷光体是金属铱配合物，而这类磷光化合物在稀的溶液中，呈现弱的发光，而在固态时却拥有高的荧光量子产率，这种通过聚集诱导磷光发射增强的现象，即为“聚集诱导磷光发射(Aggregat1n-1nducedphosphorescent emiss1n (AIPE)，，。
[0004]米用磷光材料作为发光中心制备电致发光器件时，由于其具有较长的激发态寿命，当激发三重态浓度较高时容易发生三线态-三线态(T-T)湮灭以及三线态-极化子间淬灭，降低器件的发光效率。目前为避免这种现象的发生，大多数可以把磷光材料作为客体，掺杂在主体材料中，而主体所占比例是非常大的。但是聚集诱导磷光发射的材料的出现，在一定的程度上可以有效的改善浓度淬灭效应引起的发光效率降低的问题，在制备发光器件时可以不需要加入主体材料，简化了器件的制备，降低了之前制作成本等。为有机发光材料在固态发光器件的应用开辟了新的途径，有广阔的市场应用前景。此外，在气体传感领域，聚集诱导磷光发射也有很好的应用。一般来说，当气体分子扩散进入到具有聚集结构的材料中时，会改变分子的堆积结构，从而导致发光性质的改变:如发光强度或发光颜色的变化等，从而实现对气体分子的传感。
【发明内容】
[0005]技术问题:本发明的目的是开发出一种基于1，3，4-噁二唑衍生物作为N~N辅助配体的具有聚集态诱导磷光发射特性的阳离子型铱(III)铱配合物，主要应用在固态发光器件和传感等领域。制备的固体发光器件工艺简单，成本低廉，性能优良。应用在传感上，可实现气体的传感。
[0006]技术方案:本发明的具有聚集态诱导磷光发射特性的以1，3，4-噁二唑衍生物作为N~N辅助配体的阳离子型铱(III)铱配合物，该铱配合物的结构通式如式(I )表示:
[0007]
【权利要求】
1.一种具有聚集态诱导磷光发射特性的阳离子型铱配合物，其特征在于该阳离子型铱配合物具体是基于1，3，4-噁二唑衍生物作为N~N辅助配体的阳离子型铱(III)配合物，该配合物的结构通式如式(I)表示:
其中Ar表示3-取代N-苯基咔唑或9-(4-取代苯基)咔唑。
2.一种如权利要求1所述的具有聚集态诱导磷光发射特性的阳离子型铱配合物的制备方法，其特征在于:制备1，3，4-噁二唑N~N辅助配体的阳离子型铱(III)配合物所用原料的摩尔比为:三氯化铱:2，4-二氟苯基吡啶:1，3，4_噁二唑N~N辅助配体=Imol: 2.5-4mol: l_5mol的比例,经如下步骤制备: N2保护下，将I当量的三氯化铱和2.5-4当量的2，4- 二氟苯基吡啶溶于2-乙氧基乙醇和水的混合液，回流搅拌12-24小时；冷却至室温后，获得铱的二氯桥化合物；然后将铱的二氯桥化合物与1-5当量的1，3，4-噁二唑N~N辅助配体溶于2-乙氧基乙醇中，室温至50°C反应12-24小时；结束反应，用柱层析分离，获得纯的阳离子型铱(III)配合物。
3.—种如权利要求1所述的具有聚集态诱导磷光发射特性的阳离子型铱配合物的应用，其特征在于:所述的铱配合物具有聚集诱导磷光发射，用于含有铱配合物作为发光层的电致发光器件。
【文档编号】H01L51/54GK104163835SQ201410210368
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年5月16日 优先权日:2014年5月16日
【发明者】梅群波, 翁洁娜, 黄维, 童碧海, 徐志杰, 田汝强, 华庆芳 申请人:南京邮电大学