一种以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物及其制备方法与流程

本发明涉及一种发光材料及其制备方法。

背景技术：

金属有机配合物因其结构的多样性和可调性，在发光、磁性、催化、储氢等功能材料方面发挥重要作用，其价值和应用日益得到广泛关注，引起了国内外学者的浓厚研究兴趣。其中d¹⁰过渡金属配合物因其丰富多样的配位模式和独特的光学性质而备受人们关注。尤其是汞的配位聚合物以价格低廉，发光性能好，可以取代贵金属(铼、钌等)配合物作为发光材料引起了人们广泛的关注。在有机电致发光器件(OLED)中要实现全色显示，发红、蓝、绿光的材料必不可少。与性能良好的红光和蓝光材料相比，绿光材料因发光颜色不易调节、制作成本较高、加工困难等问题成为限制OLED发展的关键技术环节。因此如何实现操作简便，成本低廉的绿色发光材料的制备仍然是一个巨大的挑战，并且有着非常重要的意义。通过调节配体和中心金属离子来制备绿色发光材料，是寻找高效的绿色有机发光材料的一种有效手段。并且现有有机绿色发光材料的合成工艺复杂、成本高。因此，开发新型的发光色度高、寿命长和稳定性好的有机小分子绿光材料具有重要的研究意义。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有有机绿色发光材料的合成工艺复杂，成本高的问题，而提供一种以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物及其制备方法。

一种以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物的分子式为C₂₂H₂₄Cl₂HgN₂，结构式为

一种以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物的制备方法，是按以下步骤完成的：

一、将2-喹啉甲醛和2,6-二异丙基苯基苯胺溶解于甲醇中，再在室温下搅拌11h～13h，得到(2,6-二异丙基)-喹啉-2-亚甲基苯胺；

步骤一中所述的2-喹啉甲醛与2,6-二异丙基苯基苯胺的摩尔比为1:1；

步骤一中所述的2-喹啉甲醛的物质的量与甲醇的体积比为(1mol～1.5mol):30mL；

二、在氮气气氛下，将步骤一中得到的(2,6-二异丙基)-喹啉-2-亚甲基苯胺和HgCl₂溶解于混合有机溶剂中，再在温度为90℃～110℃下加热回流2h～3h，得到黄色反应液；

步骤二中所述的(2,6-二异丙基)-喹啉-2-亚甲基苯胺与HgCl₂的摩尔比为1:1；

步骤二中所述的(2,6-二异丙基)-喹啉-2-亚甲基苯胺的物质的量与混合有机溶剂的体积比为(1mol～1.2mol):35mL；

三、将黄色反应液过滤，将过滤后得到的液体在室温下自然挥发2天～11天，得到的晶体即为以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物。

本发明包括以下有益效果：

一、本发明制备的以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物的方法简单易操作，且产率高，产率高于80％；

二、本发明制备的以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物的配体与金属锌配位后形成的结构调控了配体的发光范围，得到了具有绿光发射的化合物，室温固态下，以365nm为激发波长，本发明制备的以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物呈现出绿色荧光，最强的发射峰位于522nm；

三、本发明制备的以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物的固态荧光寿命为9.67μs，配体的固态荧光寿命为8.42μs，与配体相比，本发明制备的以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物的发光寿命得到了较大提高，提高了14.8％，作为绿光材料有广阔的应用前景；

四、本发明使用的2-喹啉甲醛和2,6-二异丙基苯基苯胺廉价易得，与氯化汞在水热条件下进行反应即得到一例结构新颖的以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物，制备方法简单，合成成本低，产物产率高。

本发明可获得一种以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物。

附图说明

图1是实施例一制备的以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物的结构图；

图2是实施例一制备的以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物的红外光谱图；

图3是实施例一制备的以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物的荧光光谱图；

图4是实施例一制备的以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物的荧光寿命谱图。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

具体实施方式一：本实施方式是一种以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物的分子式为C₂₂H₂₄Cl₂HgN₂，结构式为

具体实施方式二：本实施方式是一种以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物的制备方法，是按以下步骤完成的：

一、将2-喹啉甲醛和2,6-二异丙基苯基苯胺溶解于甲醇中，再在室温下搅拌11h～13h，得到(2,6-二异丙基)-喹啉-2-亚甲基苯胺；

步骤一中所述的2-喹啉甲醛与2,6-二异丙基苯基苯胺的摩尔比为1:1；

步骤一中所述的2-喹啉甲醛的物质的量与甲醇的体积比为(1mol～1.5mol):30mL；

二、在氮气气氛下，将步骤一中得到的(2,6-二异丙基)-喹啉-2-亚甲基苯胺和HgCl₂溶解于混合有机溶剂中，再在温度为90℃～110℃下加热回流2h～3h，得到黄色反应液；

步骤二中所述的(2,6-二异丙基)-喹啉-2-亚甲基苯胺与HgCl₂的摩尔比为1:1；

步骤二中所述的(2,6-二异丙基)-喹啉-2-亚甲基苯胺的物质的量与混合有机溶剂的体积比为(1mol～1.2mol):35mL；

三、将黄色反应液过滤，将过滤后得到的液体在室温下自然挥发2天～11天，得到的晶体即为以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物。

本实施方式包括以下有益效果：

一、本实施方式制备的以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物的方法简单易操作，且产率高，产率高于80％；

二、本实施方式制备的以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物的配体与金属锌配位后形成的结构调控了配体的发光范围，得到了具有绿光发射的化合物，室温固态下，以365nm为激发波长，本实施方式制备的以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物呈现出绿色荧光，最强的发射峰位于522nm；

三、本实施方式制备的以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物的固态荧光寿命为9.67μs，配体的固态荧光寿命为8.42μs，与配体相比，本实施方式制备的以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物的发光寿命得到了较大提高，提高了14.8％，作为绿光材料有广阔的应用前景；

四、本实施方式使用的2-喹啉甲醛和2,6-二异丙基苯基苯胺廉价易得，与氯化汞在水热条件下进行反应即得到一例结构新颖的以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物，制备方法简单，合成成本低，产物产率高。

本实施方式可获得一种以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式二的不同点是：步骤二中所述的混合有机溶剂由CH₃OH与CH₂Cl₂组成，CH₃OH与CH₂Cl₂的体积比为2:3。其他与具体实施方式二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式二或三的不同点是：步骤二中在氮气气氛下，将步骤一中得到的(2,6-二异丙基)-喹啉-2-亚甲基苯胺和HgCl₂溶解于混合有机溶剂中，再在温度为100℃下加热回流2.5h，得到黄色反应液。其他与具体实施方式二或三相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式二至四的不同点是：步骤一中所述的2-喹啉甲醛的物质的量与甲醇的体积比为(1mol～1.2mol):30mL。其他与具体实施方式二至四相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式二至五的不同点是：步骤一中所述的2-喹啉甲醛的物质的量与甲醇的体积比为(1.2mol～1.5mol):30mL。其他与具体实施方式二至五相同。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式二至六的不同点是：步骤二中所述的(2,6-二异丙基)-喹啉-2-亚甲基苯胺的物质的量与混合有机溶剂的体积比为(1mol～1.1mol):35mL。其他与具体实施方式二至六相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式二至七的不同点是：步骤二中所述的(2,6-二异丙基)-喹啉-2-亚甲基苯胺的物质的量与混合有机溶剂的体积比为(1.1mol～1.2mol):35mL。其他与具体实施方式二至七相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式二至八的不同点是：步骤三中将黄色反应液过滤，将过滤后得到的液体在室温下自然挥发2天～5天，得到的晶体即为以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物。其他与具体实施方式二至八相同。

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式二至九的不同点是：步骤三中将黄色反应液过滤，将过滤后得到的液体在室温下自然挥发5天～11天，得到的晶体即为以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物。其他与具体实施方式二至九相同。

采用以下实施例验证本发明的有益效果：

实施例一：一种以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物的制备方法，是按以下步骤完成的：

一、将2-喹啉甲醛和2,6-二异丙基苯基苯胺溶解于甲醇中，再在室温下搅拌12h，得到(2,6-二异丙基)-喹啉-2-亚甲基苯胺；

步骤一中所述的2-喹啉甲醛与2,6-二异丙基苯基苯胺的摩尔比为1:1；

步骤一中所述的2-喹啉甲醛的物质的量与甲醇的体积比为1mol:30mL；

二、在氮气气氛下，将步骤一中得到的(2,6-二异丙基)-喹啉-2-亚甲基苯胺和HgCl₂溶解于混合有机溶剂中，再在温度为100℃下加热回流2.5h，得到黄色反应液；

步骤二中所述的混合有机溶剂由CH₃OH与CH₂Cl₂组成，CH₃OH与CH₂Cl₂的体积比为2:3；

步骤二中所述的(2,6-二异丙基)-喹啉-2-亚甲基苯胺与HgCl₂的摩尔比为1:1；

步骤二中所述的(2,6-二异丙基)-喹啉-2-亚甲基苯胺的物质的量与混合有机溶剂的体积比为1mol:35mL；

三、将黄色反应液过滤，将过滤后得到的液体在室温下自然挥发5天，得到的晶体即为以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物。

实施例一制备的以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物的产率为82％。

实施例一制备的以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物的基本结构单元图如图1所示；

图1是实施例一制备的以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物的结构图；

从图1可知，金属汞离子与2-喹啉甲醛的氮原子、亚胺双键的氮原子及两个氯离子配位成键，形成一个五元环；

实施例一制备的以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物的红外光谱图如图2所示；

图2是实施例一制备的以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物的红外光谱图；

从图2可知，C＝N双键强的发射峰出现在1625cm^–1，ν_(M–N)的伸缩振动出现在412cm^–1～451cm^–1处，ν_Ar–H和ν_Methyl–H伸缩振动峰分别出现在1459cm^–1～1596cm^–1和2839cm^–1～2926cm^–1处；

利用FLSP920组合式稳态瞬态荧光和磷光光谱仪对实施例一制备的以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物进行荧光光谱和荧光寿命测试，得到实施例一制备的以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物的固态荧光光谱图如图3所示；得到实施例一制备的以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物的固态荧光寿命曲线图如图4所示；

图3是实施例一制备的以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物的荧光光谱图；

图4是实施例一制备的以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物的荧光寿命谱图。

从图3可以看出，室温固态下，以365nm为激发波长，实施例一制备的以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物的最大发射波长为522nm；

从图4可以看出，实施例一制备的以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物固态时的荧光寿命为9.67μs。

在本实施例中单晶X-射线衍射测试方法如下：

选择大小合适并且外观相对规整的实施例一制备的以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物晶体，在德国Bruker Smart Apex II CCD单晶衍射仪上收集衍射数据。采用直接法对所得的衍射数据进行解析，采用理论加氢的方法得到氢原子的位置，用最小二乘法F²进行精修，所有计算、解析工作均在SHELXL–97软件上完成，最终得到实施例一制备的以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物的空间结构。

本实施例选取大小为0.36mm x 0.34mm x 0.30mm的实施例一制备的以有机发光材料喹啉单亚胺衍生物为配体的汞金属配合物晶体在德国Bruker Smart Apex II CCD单晶衍射仪上收集数据。化合物的晶体学参数列于表1。

表1化合物的晶体学参数