[发明专利]一种含四配位八羟基喹啉硼化合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种含四配位八羟基喹啉硼化合物及其制备方法和应用，属于刺激响应发光材料技术领域。经不同制备方法，可得到该化合物的三种单晶，其均表现为双荧光发射，具有典型的同质多形体性质。该化合物的固体样品经过机械研磨或施加外力处理后荧光可以发生变化，并且研磨后的固体样品经过热处理后可以恢复为初始的荧光，从而表现出高效可恢复的力致变色性质。将化合物的溶液加热至一定温度后，书写/打印在纸张上，可表现出与室温下完全不同的荧光，从而可初步实现用单一墨水实现彩色打印这一开创性应用。综上所述，该化合物在彩色打印、防伪材料、压力传感器和光电设备等领域有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于刺激响应发光材料技术领域，具体涉及一种含四配位八羟基喹啉硼化合物及其制备方法和应用。

背景技术

对外部刺激，如机械力、加热等有响应的智能变色材料由于在传感器、安全油墨、数据存储器、记忆芯片以及防伪标识等领域具有潜在的应用价值从而引起了科学家的广泛研究兴趣。根据刺激方式的不同，其可以被划分为气致、热致、光致、电致以及新发展起来的力致变色材料等几种类型。当受到机械外力刺激，如研磨、拉伸以及按压时，具有力致变色性质的材料的荧光性质(如发光的颜色和强度)会发生相应的改变，并且发生变化的力致变色材料经过加热或者溶剂熏蒸能够恢复到最初的状态并且多数情况下可以实现颜色变化的可视化，因此可以作为应力和破损程度的理想检测器，与其相关的研究已经成为智能材料领域的一个十分重要的研究热点。

目前，所报道的力致变色材料在外力作用下，一般情况下只能显示出两个颜色的变化，如由蓝色变为绿色或者绿色变为黄色，而可以实现大范围(蓝色到红色)荧光颜色转变的报道仍然是非常罕见的。而且，目前已报道的力致变色分子基本上是通过堆积方式的改变导致荧光发射波长的位置发生变化从而实现力响应的，而基于对双荧光调控的力致变色材料还未见报道。因此，亟需发展具有多种颜色变化的基于新原理的新型力致变色材料。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种含四配位八羟基喹啉硼化合物及其制备方法和应用。

本发明是通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种含四配位八羟基喹啉硼的可恢复力致变色化合物，所述含四配位八羟基喹啉硼化合物的结构如下式：

本发明还公开了基于上述的含四配位八羟基喹啉硼的可恢复力致变色化合物的同质多形体，该同质多形体包括黄绿色单晶、黄色单晶及红色单晶。

本发明还公开了上述的含四配位八羟基喹啉硼的可恢复力致变色化合物和其同质多形体在制备高效可恢复力致变色材料中的应用。

优选地，将含四配位八羟基喹啉硼的可恢复力致变色化合物或其同质多形体经过机械研磨或者施加压力处理，荧光发生变化，再经过热退火处理，荧光恢复至最初的状态。

本发明还公开了上述的含四配位八羟基喹啉硼的可恢复力致变色化合物和其同质多形体在制备单墨水彩色打印/书写材料中的应用。

优选地，将含四配位八羟基喹啉硼的可恢复力致变色化合物或其同质多形体溶解于甲基四氢呋喃溶液中，配制成浓度大于1×10^-3mol/L的溶液；使用时，将所配制的溶液直接书写于室温状态下的纸张表面，得到绿色荧光发射。

优选地，将含四配位八羟基喹啉硼的可恢复力致变色化合物或其同质多形体溶解于甲基四氢呋喃溶液中，配制成浓度大于1×10^-3mol/L的溶液，然后加热至85℃，得到热溶液；使用时，将热溶液直接书写于室温状态的纸张表面，得到黄色荧光发射。

优选地，将含四配位八羟基喹啉硼的可恢复力致变色化合物或其同质多形体溶解于甲基四氢呋喃溶液中，配制成浓度大于1×10^-3mol/L的溶液，然后加热至85℃，得到热溶液；使用时，将热溶液书写于预先经过热处理的纸张表面，得到红色荧光发射。