[发明专利]一种具有多刺激响应性荧光-多色发光材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种具有多刺激响应性荧光‑多色发光材料及其制备方法和应用，属于有机发光材料技术领域，本发明的多色发光材料的分子结构式为。本发明是以多芳环基硫单元为母核，吡啶基团的修饰得到具有多刺激响应行为的发光材料。本发明的材料可以在不同外界环境刺激下产生蓝光到绿光、黄光、橙光发光的转变，其中蓝光到黄光、蓝光到橙光具有可逆性。该材料具有不同刺激下的多色发光特性，据此可以应用于环境检测等方面。

技术领域

本发明属于有机发光材料技术领域，具体涉及一种具有多刺激响应性荧光-多色发光材料及其制备方法和应用。

背景技术

具有对环境变化（如溶剂、温度、金属离子、光、pH值等）敏感的多色发光转换的发光材料因其在传感器、光电器件、光动力治疗、生物成像、发光二极管（LED）等领域的潜在应用而受到广泛关注。通过调节材料的结晶度、物相和组成，可获得相应的多色发光。迄今为止，已报道了一系列多色发光材料，如量子点、二芳基乙烯（DAE）衍生物、四苯乙烯（TPE）衍生物等。尽管在开发多色发光材料方面取得了成功，但仍然存在一些限制，因为它们中的大多数只是显示双色发光之间的相互转换或简单的荧光/磷光转变。因此开发多色发光材料或实现荧光到多色磷光的相互转化仍是一个巨大的挑战，也就极大的限制了发光材料的应用进程。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于将具有多刺激响应行为的官能团相结合，提供了一种具有多刺激响应性荧光-多色发光材料及其制备方法，以及在溶剂、金属离子、阴离子、酸碱度传感器中的应用。

基于上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种具有多刺激响应性荧光-多色发光材料，其结构式如式I所示：

通式I。

本发明还提供上述发光材料的制备方法，合成路线如下式所示：

其中X为 F、Cl或Br。

制备步骤为：

首先，将4-巯基吡啶、六卤代苯加入到DMF溶剂中，同时加入CeCO₃（碳酸铈），在保护气氛围下60~75℃加热反应48-72小时，停止反应；待冷却至室温时加入水产生橙色沉淀，经过滤后柱层析提纯，得到目标化合物；六卤代苯、4-巯基吡啶和CeCO₃的摩尔比为（1~2）:（6~12）:（6-15）。

具体地，将六卤代苯（1-2 mmol）、4-巯基吡啶（6-12 mmol）加入到DMF溶剂（20-50ml）中，同时加入CeCO₃（6-15 mmol），在氮气氛围下于（60-75℃）反应48-72小时，停止反应；待冷却至室温时加入大量蒸馏水产生橙色沉淀，经过滤后柱层析提纯，得到六吡啶基取代的苯硫化合物。

本发明提供的上述六吡啶基取代的苯硫基发光材料，具体多色发光特性。即当化合物1在DMF溶液中变现为蓝色荧光，在甲醇加入时转变为绿光磷光；当酸加入后，转变为黄色磷光，黄色磷光在有碱加入时，恢复到蓝色荧光；是可逆的。当Ag⁺加入后，转变为橙色磷光，橙色磷光在有Cl^-加入时，恢复到蓝色荧光。

根据上述多色发光特性，上述材料可以应用在酸碱检测以及离子检测方面。通过酸碱加入下以及离子加入下的荧光变化，实现相应的环境检测的目的。

上述发光材料还可以用于对特定金属离子（银离子）进行检测。在未加入金属离子时，溶液发蓝光，加入银离子时，发出强烈橙光。

本发明利用多芳基硫母核具有的聚集诱导发光的效应以及吡啶的多刺激响应性，利用聚集诱导发光的原理得到了多色发光材料以及离子检测材料。