一种含咪唑盐的离子型铱配合物及其制备和应用制造技术

本发明专利技术涉及一种含咪唑盐基团的离子型铱配合物的制备方法与应用，该铱配合物由环金属配体与含有活泼氮氢结构的辅助配体构成。本发明专利技术的咪唑盐离子型铱配合物发光性能优良，色纯度高，通过改变抗衡离子或在电场的刺激作用下，可实现从红光到蓝绿光的调节，本发明专利技术所述的配合物可以应用在传感器件、电致发光器件中。材料结构通式如下。

【技术实现步骤摘要】
一种含咪唑盐的离子型铱配合物及其制备和应用
本专利技术属于有机电致发光材料领域，具体涉及一种新型咪唑盐离子型铱配合物的制备方法及应用领域。
技术介绍
自1998年，Thompson和Forrest他们报道了将磷光金属配合物八乙基卟啉铂(PtOEP)掺杂到八羟基喹啉铝(AlQ)中同时兼作发光层的电致发光器件(器件的外量子效率达4％)，首先开启了有机电致磷光领域的大门，到2001年，Adachi实现了配合物内量子效率100％，将配合物发光效率提升到了前所未有的高度，有机电致磷光领域得到了全世界科研工作者越来越多的重视，同时也被寄予厚望。过渡金属配合物由于过渡金属的引入，模糊了单线态激子和三线态激子间的区别，三线态激发态表现出部分的单线态激发态性质，到单线态基态的辐射跃迁变快而发射出效率较高的磷光；同时单线态也带有某些三线态的性质，辐射跃迁变慢，提高了从单线态到三线态系间窜跃(ISC)的效率，进而提高磷光发射效率。磷光重金属配合物通常由铱(III)、铂(II)、钌(II)、锇(II)，等重金属充当中心原子，在众多的磷光重金属配合物中,铱配合物具有相对较短的三线态寿命、发光颜色易调节和较高的发光效率,成为目前研究得最多的磷光材料。铱配合物发光通常可以由三种方法来调节1)改变主配体的结构；2)改变辅助配体的结构或对辅助配体进行修饰；3)改变抗衡离子。氢键作为一类弱的化学键作用，在化学、物理、生物等领域都十分普遍，有重要的研究意义，电场作用导致氢键强弱变化作为调节铱配合物发光颜色的诱因目前还是一个比较新的领域，更是一个新的发现有重要的研究意义。铱配合物应用在电致器件通常需要相对较高的驱动电压，同时电致变色发光范围相对窄。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提供一种咪唑盐铱配合物的制备方法。提供一种利用电场作用调节配合物发光的方法。提供一种咪唑盐铱配合物在电致变色器件中的应用。技术方案：该系列咪唑盐铱配合物光电材料具有铱离子Ir(Ⅲ)中心，该铱配合物由环金属配体、咪唑盐单元与含有活泼氮氢结构的N^N辅助配体构成。本专利技术的咪唑盐离子型铱配合物发光性能优良，色纯度高，通过改变抗衡离子或在电场作用下，可实现从红光到蓝绿光的多元光色的过度调节。在电场作用下抗衡离子和辅助配体上氢原子在两极形成强弱不定的氢键，从而导致发光颜色变化，目前有类似的Ir(Ⅲ)配合物但是驱动电压相对较高，通过引入咪唑盐单元，可以显著地降低驱动电压。本专利技术所述的含有咪唑盐离子型铱配合物可以应用在传感器件、电致发光器件中。所述含有咪唑盐离子型铱配合物具有如下结构通式：其中，n为小于10的正整数；其中，R1、R2、为直链或支化的C1-C6烷基、C3-C6环烷基、氢基、和C1-C6烷氧基中任一种；Ar为芳香环。本专利技术的咪唑盐离子型铱配合物制备方法如下：S1、首先由咔唑制备3-(2-吡啶基)咔唑；S2、接着在3-(2-吡啶基)咔唑的9位接上溴烷烃；S3、由上步原料制作桥环化合物，然后用桥环化合物与含有活泼氮氢结构的N^N辅助配体配位制成离子型铱配合物；S3、最后接上咪唑形成咪唑盐。实验路线如下：本专利技术含有咪唑盐的离子型铱配合物应用于有机电致发光器件，器件为单层或多层结构。所述的有机电致发光器件，通过旋涂加工方式制备。本专利技术的的含有咪唑盐离子型铱配合物应用于发光电化学池、有机发光二极管或电致变色器件，器件为单层或多层结构。制备发光电化学池器件采用结构ITO/PEDOT:PSS/铱配合物:BMIM+PF6-(1:1)/Al(其中，PEDOT为聚3,4-乙烯二氧噻吩，PSS为聚苯乙烯磺酸盐，BMIM+PF6-为离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)。将PEDOT:PSS通过真空蒸镀的方法在ITO导电玻璃上蒸镀一层薄膜，铱配合物：BMIM+PF6-离子液体＝1:1溶解在乙腈中通过旋涂的方法旋在PEDOT:PSS层上，最后通过阴罩遮掩模方式在铱配合物表面蒸镀出Al电极阵列。有益效果：1、拓宽了带活泼氢键的铱配合物的研究领域。2、在于提供一种带咪唑盐离子型铱配合物的制备和提纯方法。3、提供了一种利用电场作用调节配合物发光的方法。附图说明图1本专利技术实施例1中含有咪唑盐离子型铱配合物在乙腈中的发射光谱。图2含有咪唑盐离子型铱配合物在乙腈溶液中经电场刺激后效果图。图3含有咪唑盐离子型铱配合物在乙腈溶液中经电场刺激后阴极和阳极的发射光谱。图4本专利技术实施例3中器件的效果图。具体实施方法：为了更好的理解本专利技术所描述的咪唑盐离子型铱配合物，下面通过具体的实施例来说明本专利技术的技术方案。具体实施例是对本专利技术的解释、描述并不限制本专利技术。实施例13-溴咔唑的合成：首先称取咔唑(16.7g，100.0mmol)放在250mL外接恒压滴液漏斗的单口瓶A中，抽真空、充氮气循环三次，之后加入50mLDMF溶解，将单口瓶A置于冰盐浴中(体积比冰：盐水饱和溶液＝10:1，温度约为-10℃)，充分冷却后，将NBS(17.7g，100.0mmol)的DMF溶液通过恒压滴液漏斗缓慢滴加到咔唑溶液中。滴加过程中适当搅拌冰盐浴，保持低温。装置放置不动，反应18-24h。反应完毕后，倒入大量水中沉降，过滤后取固体，乙醇重结晶。(将固体与少量乙醇加热至沸腾，若仍有大量固体，则继续加乙醇，直至完全溶解-此时直接放置冷却重结晶或只有少量固体-此时趁热过滤后冷却重结晶，重结晶可以加入2/3量的水)产率：95％。序号咔唑(g)NBS(g)时间1中(h)产率(产物)116.717.7295％216.717.7180％316.717.7390％咔唑硼酸脂的合成：称取单溴咔唑(1g，5.98mmol)，双联频哪醇硼酸酯(1.52g，5.98mmol)于100mL双口瓶中，加入1,1'-双(二苯基膦)二茂铁二氯化钯二氯甲烷络合物(0.2g，0.25mmol)，醋酸钾1.5g，1,4–二氧六环40mL，加入磁子，接上回流管，抽真空、充氮气循环三次，80℃，反应24h，反应结束用二氯甲烷和水萃取两次，取有机相，旋干有机相，用石油醚：二氯甲烷：乙酸乙酯＝20：2：1柱层析提纯，产率：99％。3-(2-吡啶)咔唑的合成：称取咔唑硼酸脂(1g，3.41mmol)，2–溴吡啶(0.54g，3.41mmol)于100mL双口瓶中，加入四三苯基膦钯0.1g，1mol/LK2CO310mL，甲苯30mL，加入磁子，接上回流管，抽真空、充氮气循环三次，80℃，反应24h，反应结束用二氯甲烷和水萃取两次，取有机相，旋干有机相，用石油醚：二氯甲烷：乙酸乙酯＝10：2：3柱层析提纯，产率：70％。1HNMR(400MHz,DMSO)δ＝11.40(s,1H),8.87(s,1H),8.65(d,J＝3.9,1H),8.24–8.14(m,2H),8.04(d,J＝8.0,1H),7.85(td,J＝7.8,1.8,1H),7.55(d,J＝8.6,1H),7.50(d,J＝8.1,1H),7.39(t,J＝7.2,1H),7.27(dd,J＝6.8,4.9,1H),7.18(t,J＝7.5,1H)。序号咔唑硼酸脂(g)2–溴吡啶(g)时间(h)产率(产物)110.542470％210.543065％310.541240％3-(2-吡啶)咔唑接溴己烷的合成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含咪唑盐的离子型铱配合物，其特征在于该铱配合物由环金属配体和含有活泼氮氢结构的N^N辅助配体构成，所述含有咪唑盐离子型铱配合物具有如下结构通式：其中，n为小于10的正整数；其中，R1、R2为直链或支化的C1‑C6烷基、C3‑C6环烷基、氢基中任一种；Ar为芳香环。

【技术特征摘要】
1.一种含咪唑盐的离子型铱配合物，其特征在于该铱配合物由环金属配体和含有活泼氮氢结构的N^N辅助配体构成，所述含有咪唑盐离子型铱配合物具有如下结构通式：其中，n为小于10的正整数；其中，R1、R2为直链或支化的C1-C6烷基、C3-C6环烷基、氢基中任一种；Ar为芳香环。2.权利要求1所述的一种咪唑盐离子型铱配合物制备方法，其特征在于，合成过程如下：a)首先由卡唑制备3-(2-吡啶基)卡唑；b)接着在3-(2-吡啶基)卡唑的9位接上溴烷烃；c)由上步原料制作桥环化合物，然后用桥环化合物与含有活泼氢结构的N^N辅助配体配位制成离子型铱配合物；d)最后接上咪唑形成盐，实验路线如下：3.根据权利要求1所述的一种咪唑盐离子型铱配合物用途，其特征在于，用于信息存...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵强，黄维，王胜，许文娟，刘淑娟，蒋瑞，杨成江，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32