联吡啶吡唑类铂配合物光功能材料的设计、合成与性能研究

平面四边形铂配合物因其特殊分子构型及电子排布，在许多方面显示独特的光化学物理特性，对周围环境变化如温度、PH值、有机蒸汽等高度敏感，在电致发光、光学传感器、分子探针等领域具有很好的应用前景。本课题拟以自主设计的强发光活性的联吡啶吡唑类铂配合物为构筑基元，通过对联吡啶吡唑类三齿螯合配体、辅助配体及取代基的结构改造和功能修饰，包括对Pt-Pt、π-π和氢键等弱作用的调控，实现对电子传递、能量转移及发光行为的结构控制，设计合成各种光色的高效磷光材料，以及对环境微变化能快速灵敏响应的光功能分子材料；研究分子结构、有序堆叠排列及弱作用力对材料功能及发光性能的影响，结构与性能间的构效关系，光致发光激发态类型与发光机理，以及发光变色行为的产生与运行机制及其结构控制关键要素。本项目可以为开发具有自主知识产权的新型实用铂配合物光功能分子材料与器件提供理论基础和经验积累，具有重要的科学意义和潜在应用价值。

平面四边形铂(II)配合物因其特殊分子构型及电子排布，在许多方面显示独特光化学物理特性，对周围环境变化如温度、pH、有机蒸汽等高度敏感，在电致发光、光学传感、分子探针等领域具有良好应用前景。本课题应用自主设计合成的联吡啶衍生类三齿螯合配体，并藉此设计合成得到系列化联吡啶衍生类三齿配体铂氯化物。利用合成所得到的系列化联吡啶衍生类三齿铂氯化物为构筑单元，通过对联吡啶衍生类三齿螯合配体、辅助配体、桥联配体及取代基结构的修饰改造，包括Pt–Pt、π–π和氢键等弱作用的调控，实现了对电子传递、能量转移及发光行为的结构控制，并设计合成得到各种光色的高效磷光材料以及对环境微变化能快速灵敏响应的光功能分子材料。应用设计合成的联吡啶四氮唑三齿螯合配体与四氯铂酸钾反应，合成得到了光致发光性能优异的联吡啶四氮唑铂氯化物，但不溶于任何常见有机溶剂。鉴于其发光性能优异及不溶的特性，又设计合成得到一甲基化联吡啶四氮唑三齿螯合配体及铂氯化物，研究表明其拥有不错的光致发光性能和溶解性，并在此基础上又设计合成了一系列NH-烷基化联吡啶四氮唑类三齿螯合配体和铂氯化物，并应用NH-烷基化铂氯化物为前躯体，吡唑类配体为桥基取，设计合成得到一系列单核和双核铂配合物。运用联吡啶衍生的另一类联吡啶三氮唑三齿螯合配体与四氯铂酸钾进行反应，合成得到一系列具有优异光致发光性能和较好溶解性的联吡啶三氮唑三齿铂氯化物，并以此类三齿铂氯化物为前躯体，设计合成得到一系列有机膦配体的单核及双核铂配合物。此外，又应用6-酯基-2,2’-联吡啶类三齿螯合配体与四氯铂酸钾反应，设计合成得到一系列光致发光性能良好的联吡啶类甲酸根铂配合物，并应用吡唑类桥基配体对联吡啶类甲酸根铂配合物氯离子进行取代反应，设计合成得到一系列双吡唑类配体桥联双核发光铂配合物。通过对铂配合物结构、有序堆叠排列及弱作用力对材料功能及发光性能的影响，结构与性能的构效关系，激发态类型与发光机理，以及发光变色行为的产生与运行机制及其结构控制关键要素等系统研究，为研究开发具有自主知识产权的新型实用型铂配合物光功能分子材料与器件提供了理论基础和经验积累，具有重要科学意义和潜在应用价值。