基于酰胺配体的金属配合物的合成与应用

由于稳定性（热稳定性，相稳定性）的限制，受广泛关注的有机电致发光材料的发展受到限制。本申请工作着眼于探索新型配体和新型分子结构，设计合成新型的具有高稳定性、结构明确的小分子和高分子金属配合物光电材料。将用于合成高强度材料（尼龙）和高电子传输性材料（芳胺）的酰胺作为配体，合成具有金属-配体四元环结构的小分子酰胺基金属配合物，进而将小分子金属配合物修饰成可聚合单体，并通过自由基聚合方式使之高分子化，从而合成出结构明确、性能稳定的高分子酰胺基金属配合物光电材料。.相关研究工作在国内外未见报道，本项目的成功实施，将使我国在酰胺配体研究和应用中处于领先地位。

通常认为，四元环化合物的张力大于五、六元环化合物的张力，这会导致这类化合物的稳定性不足。到目前为止，已经制备出的环状配合物中包括较多的五元环、六元环的配合物，而四元环配合物则相对较少。在国家自然科学基金20971058的支持下，我们这几年主要进行了新型配体和新型分子结构，特别是新的成键方式的研究。选用酰胺配体作为辅助配体，发现了酰胺和金属的成键方式为四员环的成键方式，即：酰胺配体与金属中心形成四元环，达到了预期目的。.本课题组对吡啶、喹啉和苯并噻唑作为主配体，酰胺配体作为辅助配体，进行了发光性质方面的研究，所得的酰胺金属四元环配合物具有发光性质，其荧光发光波长在510-586 nm范围变化。.实验发现，配合物的发光波长主要受主配体影响，其中，以吡啶作为主配体，发光波长在510-548 nm范围变化，以喹啉作为主配体发光波长在548-586 nm范围变化，明显和以吡啶作为主配体的发光区间不同，可以互相补充；以苯并噻吩作为主配体发光波长在545-573 nm范围变化.酰胺配体取代基对酰胺金属四元环配合物的发光性质也具有一定得影响，实验发现，酰胺配体取代基可以对配合物的发光波长起微调作用。.采用密度泛函B3LYP方法对四元环的酰胺基铱配合物的基态进行全优化，研究其基态构型、前线轨道组成及能量。同时，利用含时密度泛函方法（TD-DFT）研究紫外可见光谱，分析其紫外吸收过程中的能级跃迁形式。.研究了酰胺基为辅助配体的金属铱配合物可聚合单体，并研究了这些化合物的自身均聚。聚合物拥有比可聚合单体强很多的荧光强度。其良好的光学性质表明这些物质是能应用于PLED的高分子发光材料。.在酰胺基铱四元环配合物的合成过程中，得到一个结构新颖而且不含有酰胺配体的双核铱配合物。由此引出了铱的化合物可以实现C-F键和C-H的活化，为我们有开辟了一个新的研究领域和方向。.研究了酰胺配体和以铜作为中心原子的配位情况，单晶结构也证实了成键方式为不同的成键方式，还能够实现Goldberg反应中取得较好的结果。.研究成果发表在<Chem. Commun.> <Organometallics> <Dalton Trans. > <Inorg.Chem.Commun. > <J. Am. Chem. Soc.>等杂志上，此外，还公开2篇专利。培养了3名学生，在读8名学生。