白光-液晶多功能配合物的合成及性质研究

The design and synthesis of multifunctional molecular materials has recently attracted numberous of research attentions in the field of chemistry and material chemistry.In this project, we explored to synthesis a series of multifunctional molecular materials with the white light and liquid crystals properties;these compounds contain the double emission centers ligands of bluish-green fluorescence,an Eu3+ moiety as the origin of red light and auxiliary ligands with long alkyl and alkoxy chains.This objective can be achieved by changing the molecular structure of the ligands, controling the light intensity of the different light-emitting unit and the packing structure of compounds.The structure as well as luminesence, liquid crystal and thermodynamic properties of the target compounds will be investigated to establish structure-property correlation.We will further selecete some compounds with coupling between white light and liquid crystal properties as the research system, of these compounds, the preparation method of muitifunctional liquid crystal film and liquid crystal texture and fluoresence properties of thin film activated by electric field and light will be explored.The goal of this project is to improve the film-forming performance of single component white light complexes, as well as provide solutions to scientific problems such as high tendency of luminous centers to assembly and regulation of assembly during the synthesis of multifunctional materials.Our results will shed a light on the design and synthesis of a new multifunctional molecular system.

设计、制备多功能分子材料是当前化学和材料化学研究中的热门研究领域之一。本项目拟设计、合成一系列具有蓝、绿光双发射中心的荧光配体分子以及含长链烷基链和烷氧基连的辅助配体，与发红光的Eu3+离子控制组装，通过调变配体分子的分子结构，控制各发光单元的发光强度及配合物的堆积结构，定向合成白光-液晶多功能化合物。研究目标化合物的结构、荧光性质、液晶性质及热力学行为，建立结构-性质相关性。优化出白光-液晶耦合的多功能化合物，探索多功能液晶膜的制备，电场、光等激励下薄膜的液晶织构及荧光性质，开发具有应用前景的多功能白光分子材料。本项目旨在改善金属配合物白光分子材料的成膜性能、解决发光分子中心容易聚集以及多功能材料合成中的控制组装等科学问题。预期研究成果为其它多功能材料的定向合成及功能性研究等方面提供重要的科学依据。

目前，白光发射材料通常是将多种发光材料简单共混来实现白光。相对于多组分的混合材料，单分子白光材料由于具有发光颜色稳定、器件制备工艺简单、重复性好等优点成为白光材料研究的热门领域。单分子白光材料在有机物和配合物中较为常见，但在有机-无机杂化半导体材料领域很少有报道。在本项目中，我们设计了一系列结构柔性、可调的有机分子，并将其与无机PbI2和PbBr2组分共组装，通过调变其有机组分的电子结构，从而可调变杂化晶体的堆积结构以及该类晶体的电子跃迁波长，获得了无机激子与有机发色团间有效能量转移，无机激子与有机荧光协同增强的多色发光极性晶态多功能杂化材料。实现目标化合物的荧光可调，建立了结构-性质相关性。其中部分化合物具有可开关的电导率性质及白光发射性质，据我们所知，具有可开关的磁、光性质的杂化化合物较为常见，而呈现电导率可调杂化化合物很少有报道。此外，杂化晶体中柔性平衡阳离子的有序--无序转变诱导部分化合物呈现了有趣的介电相变和介电弛豫性质。本部分研究成果将为多功能固态荧光可调杂化材料的定向合成及功能性质研究方面提供重要的科学依据。在金属-有机框架材料（MOF）介电性质研究方面，我们研究了MOF中的客体分子在电场下的动力学性质。我们发现，偶极的DMF和H2O分子在弱的电场扰动下呈现明显的介电弛豫现象，弛豫频率与偶极矩的翻转速率及客体分子与主体骨架的相互作用有关。通过改变主体骨架类型可以调控该类材料的介电常数及弛豫性质。此外，非极性的DABCO分子与主体骨架间的质子转移也能诱导介电弛豫，该研究为我们以后设计新的介电材料提供了思路。