[发明专利]一种铱金属配合物有机荧光纳米粒子及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机纳米材料领域，具体涉及一种基于超分子自组装的铱配合物有机荧光纳米材料及其制备方法。

背景技术

科学界普遍认为，纳米技术是21世纪经济增长的一台主要发动机，它将成为超过网络技术和基因技术的“决定性技术”，并将成为最有前途的材料。如今对传统的无机纳米材料的研究已经有了大量的报道，有机纳米材料逐渐成为纳米材料领域的研究方向。受分子之间作用方式的限制，有机小分子材料的熔沸点较低且易升华，多数无机纳米材料的制备方法并不适合于有机纳米材料，探索有机纳米材料新的制备方法已经成为纳米材料领域新的研究热点。

超分子化学是基于分之间的非共价键相互作用而形成分子聚集体的化学，主要研究两个或多个分子通过氢键、范德华力、π-π堆积、电荷作用、偶极/偶极相互作用、亲水/疏水相互作用等非共价键弱相互作用以及它们之间的协同作用而生成分子聚集体的结构和功能。自组装是超分子化学研究的重要手段，即通过分之间的弱作用自发地形成分子聚集体。

在光化学领域磷光重金属配合物例如铱、铂、铼、钌和锇等配合物，由于卓越的光物理和光化学性质受到越来越多的关注，其在光化学传感器、光催化剂、光化学生物标记等方面已经有很多文献报道。然而作为性能优越的磷光材料，磷光重金属配合物在有机荧光纳米材料方面的研究相对较少。本发明不但合成了新的磷光重金属铱配合物，还使用超分子自组装的方法，通过铱配合物及其吡啶基团与羧酸之间的弱相互作用制备了一种新的铱金属配合物有机荧光纳米粒子，拓展了重金属配合物在有机荧光纳米材料方面的沿用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铱金属配合物有机荧光纳米粒子。

本发明还提供了该纳米粒子的制备方法。

一种铱金属配合物有机荧光纳米粒子，具有长方体或正方体的形貌，粒径在400～3000nm，具体结构式为：

这种铱金属配合物有机荧光纳米粒子是一种含吡啶的阳离子型金属铱配合物与羧酸通过超分子自组装的作用制备，使铱配合物与均苯三甲酸通过氢键、电荷作用、π-π堆积等分子间作用力进行超分子自组装而形成，其步骤包括：

(1)制备2-苯基吡啶铱二氯桥配合物(用[(ppy)₂IrCl₂Ir(ppy)₂]表示，其中ppy为2-苯基吡啶)：无氧条件下，取摩尔比为0.1～2.5∶1的氯化铱和2-苯基吡啶，溶于2-乙氧基乙醇和水的混合液，其中2-乙氧基乙醇和水体积比为20～1∶1；将上述混合溶液加热至60～135℃，搅拌反应1～45个小时后，冷却到5℃～35℃，有黄色沉淀生成；取沉淀洗涤干燥，得到苯基吡啶铱二氯桥配合物；

可分别用水和乙醇洗涤沉淀并真空干燥，得到黄色固体产品2-苯基吡啶铱二氯桥配合物[(ppy)₂IrCl₂Ir(ppy)₂]；

氯化铱和2-苯基吡啶的摩尔比优选为0.4～1.5∶1；

(2)制备3，8-二溴邻菲哕啉铱2-苯基吡啶配合物：在无氧条件下，取摩尔比为0.1～3∶1的2-苯基吡啶铱二氯桥配合物和3，8-二溴邻菲哕啉，再加入二氯甲烷和甲醇的混合液(体积比0.1～10∶1)，加热至30～65℃；搅拌反应1～40个小时后，去除溶剂，纯化得红色固体产品3，8-二溴邻菲哕啉铱2-苯基吡啶配合物；

2-苯基吡啶铱二氯桥配合物和3，8-二溴邻菲哕啉摩尔比优选为0.3～1∶1；

纯化的方法为柱层析，将去除溶剂后得到的固体溶解在二氯甲烷中，硅胶柱层析，并用体积比为1∶3～3∶1的二氯甲烷与甲醇的混合溶剂洗脱，分段收集洗脱液，合并干燥后得到红色固体产品3，8-二溴邻菲哕啉铱2-苯基吡啶配合物。

(3)制备3，8-二(4-吡啶乙炔基)邻菲哕啉铱2-苯基吡啶配合物：在无氧条件下，分别称取摩尔比为0.1～3∶1的3，8-二溴邻菲哕啉铱2-苯基吡啶配合物和4-乙炔基吡啶于三颈烧瓶中，加入反应物总摩尔数1～40％的四(三苯基膦)钯和1～30％的和碘化亚铜，再加入体积比为20～1∶1的脱气的四氢呋喃和三乙胺的混合溶剂，然后加热至30～85℃，搅拌反应1～45个小时；待反应结束后，除去溶剂，用二氯甲烷萃取、水洗、干燥，经柱层析纯化得红色固体产品3，8-二(4-吡啶乙炔基)邻菲哕啉铱2-苯基吡啶配合物。