[发明专利]一种荧光铜卤素簇合物的超声制备方法

说明书

本发明涉及一种荧光铜(I)卤素簇合物的超声制备方法。本方法将亚铜盐与季铵盐分散于有机溶剂中，然后进行超声波反应，反应后分离纯化，制备得到发射不同荧光的铜(I)卤素簇合物。该方法反应条件温和，操作简便，耗时短且产率高，所制备的铜(I)卤素簇合物荧光量子产率高。通过调节超声反应条件、亚铜盐与季铵盐种类或比例可制备得到发射不同荧光波长的铜(I)卤素簇合物。这些特点使得通过本发明所制备得到的荧光铜(I)卤素簇合物在传感分析、光电器件等领域具有潜在的应用价值。

技术领域

本发明属金属簇配合物制备技术领域，具体涉及一种荧光铜(I)卤素簇合物的超声制备方法。

背景技术

近几年，随着高能耗型白炽灯被节能型日光灯及白色发光二极管逐渐取代，人们对光电材料需求量大大增加。目前市场上广泛使用的是稀土金属或贵金属发光材料，这类材料自然界资源少，开采困难。由于铜在自然界资源丰富，价格便宜，铜(I)卤簇合物(Cu_xX_γL_Z，X＝Cl、Br、I，L＝含N、P、S的有机配体)具有较高的荧光量子产率，因而引起了科研工作者广泛关注。铜(I)卤簇合物突出的光学性能，使得其在除了光电器件方面外，在荧光探针、生物传感等领域也存在极大的潜在应用价值。

对铜(I)卤素簇这类化合物的系统研究是从20世纪70年代开始的，经过几十年的发展，目前这类化合物的合成方法可以概括为两种，一种为最早提出的一价铜盐直接合成方法，另一种为近几年发展起来的原位合成方法。原位合成方法中Cu_XX_γ(X＝Cl、Br、I)和铜(I)与有机配体配位同时发生，主要包括铜氧化、铜还原、卤素置换等。原位合成方法的体系比一价铜盐直接合成方法复杂，需要调控的实验条件也更多。然而，最早提出的一价铜盐直接合成方法存在一价铜盐容易被氧化以及溶解性差的问题。针对容易被氧化的问题，通常采用溶剂事先排空气处理，反应过程在惰性气体保护中进行或者反应过程加少量还原剂进行保护的方案。一价铜盐只能微量溶于二氯甲烷、四氢呋喃、乙腈等溶剂中，针对这一溶解性差的问题，后期有人采用以饱和KI溶液为溶剂的方案。虽然这种方案可以提高一价铜盐的溶解性，但是这也使得溶液体系中存在大量碘离子对含有其他卤素的目标产物的合成有影响，而且这也使反应体系被限制于KI饱和水溶液体系。

发明内容

针对以上存在的问题，我们提出一种荧光铜(I)卤素簇合物的超声制备方法，通过亚铜盐与季铵盐在有机溶剂中超声波反应，再分离纯化，得到发射不同荧光的铜(I)卤素簇合物。该制备方法操作简便，耗时短，无需惰性气体保护，制备的铜(I)卤素簇合物荧光量子产率高而且稳定性好。

本发明一种荧光铜(I)卤素簇合物的超声制备方法，是通过以下技术方案来实现：

将亚铜盐与季铵盐于分散于有机溶剂中进行超声波反应，再经分离提纯，制备得到铜(I)卤素簇合物；该方法包括亚铜盐与季铵盐超声波反应、分离提纯步骤；具体步骤如下：

(1)亚铜盐与季铵盐超声波反应：将亚铜盐与季铵盐分散于有机溶剂，超声波反应，超声波功率为1-150kW，反应时间为0.25～6h，反应温度为0～100℃；季铵盐在有机溶剂的浓度为0.001～10mol/L，亚铜盐与季铵盐的投料摩尔比例为0.1～10:1；

(2)分离提纯：上述反应后的混合物离心分离得到固体，将得到的固体溶于沸腾的有机溶剂，趁热过滤，滤液静置冷却后析出固体，所得固体再经真空干燥得到产物。离心转速6000～15300g，时间5分钟～1小时。有机溶剂与(1)所述有机溶剂一致。滤液放置时间为0.5-8h，静置温度为-20℃-28℃。

所述亚铜盐为含有卤素的一价铜盐中的一种或二种以上，

所述季铵盐为有机卤素季铵盐中一种或二种以上，

所述的有机溶剂为烷烃类有机溶剂或醇类有机溶剂的一种或二种以上。