[发明专利]具有光激活特性的有机长余辉材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了具有光激活特性的有机长余辉材料及其制备方法和应用，这类材料化学结构具有通式：其中，R为H、F、OCH₃；本发明以三苯基氧膦衍生物为研究对象，通过在三苯基氧膦的三个苯环对位连接不同的取代基，制备得到该系列化合物。通过控制紫外光照射时间，该系列材料磷光寿命及强度显著提高。结合不同的动态可调性，进而实现多重信息加密应用。

技术领域

本发明属于有机光电功能材料技术领域，具体涉及一种具有光激活特性的有机长余辉材料及其在信息加密领域的应用。

背景技术

长余辉材料是一种长寿命激发态性质的光致发光材料，能够吸收激发光的能量，并在激发停止后仍然持续发光超过0.1秒，裸眼就能很好地分辨其发光。近几年，长余辉材料因其具有丰富的激发态和较长的发光寿命，被广泛地运用于显示、应急信号灯、数据加密以及生物成像等领域。目前，具有长寿命激发态性质的无机材料已经取得了充足的发展，但是其加工条件苛刻、材料来源稀缺以及重金属生物毒性等缺点限制其广泛应用。与无机长余辉材料相比，有机长余辉材料具有柔性、易合成、易修饰改性及生物相容性好等优点，这些材料主要是通过晶体诱导、主客体掺杂、引入重原子等策略构造的长余辉发光系统。

迄今为止，一系列有机长余辉材料已被开发，这些有机长余辉材料都是在激发光照射后关掉光源就可以立刻观察到超长的发光，而通过激发光的不同照射时长来调控余辉寿命，即具有光激活特性的有机长余辉材料仅有几例，例如2018年黄维院士团队设计并合成了一系列动态超长有机磷光分子，在紫外光的刺激下分子逐渐被激活，寿命从1.8毫秒逐渐增加至1.33秒，但是从材料的制备成本和材料本身的激发寿命来看，仍有很大的改善空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有光激活特性的有机长余辉材料及其制备方法和该类材料在信息加密领域中的应用，不仅可以提供一种成本较低、制备过程简单的有机长余辉材料，还可以提高这类材料在信息加密领域的实际应用效果。

一种具有光激活特性的有机长余辉材料，成分为三苯基氧膦衍生物，通过改变三苯基氧膦三个苯环对位的取代基，并控制紫外光照射的时间，这些材料晶体状态下的磷光寿命及强度显著提高，结合不同的动态可调性，进而实现多重信息加密应用。

所述三苯基氧膦衍生物具有如下结构通式：

其中，R为H、F、OCH₃。

所述三苯基氧膦衍生物的制备，具体的合成路线如下：：

其中，R为F、OCH₃。

TRP的制备方法：在氮气氛围下，将Br-R溶于超干四氢呋喃并放入-78℃的杜瓦瓶中，10min后按1:1-1:1.5加入正丁基锂，搅拌1-2小时后加入小于等于三分之一当量的三氯化膦，然后在室温下搅拌8–12小时；后处理为，加水猝灭丁基锂，然后减压蒸馏，除去四氢呋喃；接着用水和CH₂Cl₂萃取三次，收集有机相并用无水Na₂SO₄除水干燥，然后减压蒸馏，除去溶剂；最后通过柱色谱提纯，得到TRP。

其中，R为H、F、OCH₃。

TRPO的合成：将TRP用CH₂Cl₂溶解并置于0℃冰水浴中，缓慢滴加3-10mL H₂O₂，然后在室温下搅拌2-4小时。用水和CH₂Cl₂萃取三次，收集有机相并用无水Na₂SO₄除水干燥，然后减压蒸馏，除去溶剂，得到TRPO。