[发明专利]一种有机超长室温磷光材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种有机超长室温磷光材料及其制备方法和应用，所述有机超长室温磷光材料是一种同时具有激发波长依赖和热致变色性能的颜色可调有机室温磷光材料，通过分别在三苯基氧膦的对位和间位引入取代基‑Cl，制备得到该系列化合物；通过控制激发光源的波长和环境的温度，可以调节这些材料的余辉发光颜色；结合不同的颜色可调性能，进而同时实现了信息防伪和视觉温度检测应用。

技术领域

本发明属于有机光电功能材料技术领域，具体涉及一种具有颜色可调性能的有机室温磷光材料及其制备方法和所述材料在信息防伪和温度检测领域的应用。

背景技术

近几年，一系列具有超长发光寿命的纯有机发光材料被开发，并被广泛应用在显示、加密、传感和生物成像等领域。

具有发光颜色可调特性的室温磷光材料在光电应用中展现出更出色的功能，例如，多色显示器，生物多色显像剂，数据加密存储和防伪等。迄今为止，已经开发出一系列用来创建基于多组分或单组分体系的发光颜色可调材料的策略，包括调节材料的结构，改变分子的构象以及调节晶体中的分子堆积模式。2020年，Zhao等报道了一种发光颜色可调的超长室温磷光聚合物，通过将两种不同共轭骨架的小分子共聚得到，共聚物的激发波长依赖发光行为来源于两个单独的发光团；CN109824615A公开了一种颜色可调超长有机磷光的单组分分子晶体，通过改变激发波长来实现发射颜色的变化，并用于多彩显示、防伪和紫外光可视检测。

温度响应的室温磷光分子因其发光颜色能随环境温度的变化而发生实时变化，在视觉温度检测应用方面具有优异的效果。2019年，Chi等报道了一种温度响应的磷光分子，从77K到室温300K的变化中，余辉发光颜色发生从蓝绿色到橙色的变化。

尽管对发光材料的实现多彩余辉发光的调控已有所发展，但是，目前单组分系统的颜色可调有机室温磷光材料依然较少，新型的有机室温磷光材料仍然有待于研发。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有机超长室温磷光材料及其制备方法和该类材料在信息防伪和温度检测中的应用，本发明提供的所述有机超长室温磷光材料是一种同时具有激发波长依赖和热致变色性能的有机超长室温磷光材料，不仅可以提供一种成本较低、制备过程简单的有机超长室温磷光材料，还可以提高这类材料的实际应用效果。

本发明提供的一种有机超长室温磷光材料，成分为三苯基氧膦衍生物，通过改变取代基(Cl^-)在三苯基氧膦中的连接位置(对位、间位)，形成同时具有激发波长依赖性能和热致变色性能的有机超长室温磷光材料；所述材料的激发波长依赖性能体现在可以通过控制激发光源的波长，调控其余辉的发光颜色等光物理性能；所述材料的热致变色性能体现在可以通过控制环境的温度，调控其余辉的发光颜色等光物理性能；通过并控制激发光源的波长和环境的温度，这些材料的余辉发光颜色发生显著变化，结合不同的颜色可调性能，进而同时实现了信息防伪和视觉温度检测应用。

所述三苯基氧膦衍生物具有如下结构：

所述三苯基氧膦衍生物的制备，具体的合成步骤如下：

TClPP的制备方法：在氮气氛围下，将Br-Cl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TClPP。