[发明专利]一种芳香族哒嗪类配位化合物、制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种芳香族哒嗪类配位化合物，该化合物具有较好的配位变色性能、较好的可逆变色性能和优良的吸光能力。本发明还提供一种芳香族哒嗪类配位化合物的制备方法，该方法包括：将芳香族哒嗪类化合物与有机溶剂混合进行搅拌，得到芳香族哒嗪类化合物溶液；向所述芳香族哒嗪类化合物溶液中加入金属盐并进行搅拌，得到芳香族哒嗪类配位化合物；本发明公开芳香族哒嗪类配位化合物的应用，该化合物具有较长的电荷分离态寿命，可以作为光电材料；通过空间电荷限制电流法测试表明该化合物具有高的载流子迁移率，可作为有机半导体材料用于各种光电子器件；该化合物还具有较好的光致变色性能，可以成为理想的光致变色材料用于各种光电子器件。

技术领域

本发明属于有机化学技术领域，具体涉及一种芳香族哒嗪类配位化合物、制备方法及其应用。

背景技术

配位化合物因其具有新颖和多样化的结构及性质、涉及众多领域的研究，近些年来广泛受到研究者的关注。配位化合物的研究综合了配位化学、无机化学、有机化学、超分子化学、材料化学、生物化学、晶体工程和拓扑学等诸多领域的前沿研究成果，使得其在非线性的光学材料、磁性材料、多孔吸附材料、离子交换和催化等领域发展迅速，成为新材料领域的研究热点之一。它利用金属离子多变的几何配位结构和有机配体的对称性构筑多样结构，通过拓扑结构的定向设计和有机官能团的拓展可以获得不同尺寸的孔道和孔穴，同时具有催化、气体吸附、气体储存、光电器件、太阳能电池材料、生物医学成像以及光致变色。由于其具有丰富的空间拓扑结构，以及独特的光、电、磁等性质引起研究者的兴趣。其中配位化合物的一大特性就是光致变色。光致变色材料是在光照条件下通过分子微结构的改变，宏观上能表现出颜色的变化，这种微观分子结构的改变及宏观颜色的变化使得光致变色化合物在光信息存储、光调控、光开关、防伪、装饰及光致变色超分子等诸多领域都能发挥重要作用。通过合理的设计和制备配位化合物并研究其光之变色性能在防伪，光信息存储等诸多领域都具有较好的应用。

配位化合物作为多孔材料具有大表面积和孔隙率、高含量的过渡金属以及合成后可设计和改性等独特性能，适合作为非均相催化剂，受到广泛研究。已有报道含有开环2,2'-联吡啶螯合位点的高结晶Zr(IV)金属-有机骨架。得到的UiO-67-bpydc易于与PdCl₂形成络合物，其对铃木交叉偶联反应显示出高效且可循环的催化活性。与沸石和其他纯无机多孔材料相比，配位化合物结构稳定性较差，仍需通过研究提高其应用范围。近年来，由于其在传感器和光电器件中的应用前景广阔，高效发光材料的开发已成为化学和材料科学中一个日益重要的研究课题。目前对于配位聚合物荧光材料的研究主要集中于具有d10电子构型的离子，尤其是Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)上，对于其他离子涉及较少。染料敏化太阳能电池(DSSC)被认为是最有前途的光伏技术之一，具有独特的光学和机械性能以及高室内效率。光敏剂是DSSC设备中最重要的组件之一，Ru(II)多吡啶配合物是目前研究最多的有机金属光敏剂，虽然已经有一些有机金属配位光敏剂用于染料敏化太阳能电池的研究，电荷分离态寿命较短导致电荷易于复合，载流子效率依然很低，故器件效率依然不高，所以设计合成更多具有特殊性能的含氮杂环类配合物，并探究其结构与性能之间的关系，通过合理的设计提高配位化合物的电荷分离态寿命，增加载流子迁移率是改善器件效率的关键途径。更重要的是目前该类可以用来作为配位的有机材料较少，且配位性能较弱，能实际应用于器件的材料不多，且稳定性相对较差，因此设计合成具有较好配位性能的化合物是目前急需解决的关键性问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种芳香族哒嗪类配位化合物，该化合物具有较好的配位变色性能、较好的可逆变色性能和优良的吸光能力。

本发明的另一个目的是，提供一种芳香族哒嗪类配位化合物的制备方法。