[发明专利]基于三重态‑三重态湮灭上转换发光材料的构建

摘要

本发明涉及一种基于三重态‑三重态湮灭上转换发光材料的构建及其在光催化反应中的应用，所述上转换发光材料，由三重态光敏剂、能量受体和高分子聚合物组成，其中所述三重态光敏剂和能量受体的摩尔比为150‑1250之间。本发明中的三重态光敏剂可实现可见光谱的强吸收，通过三重态‑三重态湮灭过程，将可见光转换成紫外光，有效增强太阳光利用率，进而提高光降解水中有机物效率。

主权项

基于三重态‑三重态湮灭上转换发光材料的构建方法，包括如下步骤：铂配合物母体m‑1和m‑2的合成A、m‑1的合成步骤(1)：将2,6‑二溴吡啶10mmol、吡唑12mmol和过量氢氧化钾溶解在50ml的二甘醇二甲醚中；此混合物加热搅拌反应24h，然后旋干溶剂得到白色固体，粗产品用柱层析色谱提纯，洗脱剂为二氯甲烷：石油醚＝1/1,v/v，得到白色固体1.328g，产率为9.6％；步骤(2)：将步骤(1)的产物1.0mmol、苯硼酸1.3mmol、Pd(PPh3)4 0.03mmol和K2CO3 1.3mmol溶解在25ml混合溶剂中，在氮气保护下搅拌加热至80℃，反应8h；反应结束后冷却至室温，旋干溶剂；粗产品用柱色谱提纯，洗脱剂为二氯甲烷：石油醚＝2/1，v/v，得到白色固体154.2mg，产率为69.7％；所述混合溶剂为甲苯/乙醇/水＝2/2/1，v/v/v；步骤(3)m‑1的合成：将步骤(2)的产物0.5mmol和K2PtCl4 0.5mmol溶解在20mL的冰醋酸中，在氩气保护下加热回流反应22h；反应结束后，冷却至室温，得到橙色沉淀过滤，滤饼用水洗涤并在空气中干燥；粗产品用硅胶色谱柱分离，洗脱剂为二氯甲烷；此产品用二氯甲烷和正己烷重结晶得到橙色固体126.9mg，产率为56.4％；B、m‑2的合成步骤(1)：将2,6‑二溴吡啶10mmol、吡唑12mmol和过量氢氧化钾溶解在50ml的二甘醇二甲醚中；此混合物加热搅拌反应24h；然后旋干溶剂得到白色固体，粗产品用柱层析色谱提纯，洗脱剂为二氯甲烷：石油醚＝1/1,v/v，得到白色固体1.328g，产率为9.6％；步骤(2)：将步骤(1)的产物2.0mmol、二苯基胺3mmol、Pd(dba)20.08mmol、DPPF 0.08mmol、叔丁醇钠4.8mmol和甲苯15mL混合均匀，此混合物加热回流反应24h，反应结束后冷却至室温，将反应混合物导入水中，水相用3×35mL的乙酸乙酯萃取，收集有机相用水50mL和盐水50mL分别洗涤，用无水硫酸钠干燥有机相，混合物过滤，旋干，粗产品用柱色谱提纯，洗脱剂为二氯甲烷得白色固体204.9mg，产率为33.4％；步骤(3)m‑2的合成：将上述步骤(2)的产物0.5mmol和K2PtCl4 0.5mmol溶解在20mL的冰醋酸中，在氩气保护下加热回流反应22h；反应结束后，冷却至室温，得到橙色沉淀过滤，滤饼用水洗涤并在空气中干燥；粗产品用硅胶色谱柱分离，洗脱剂为二氯甲烷；此产品用二氯甲烷和正己烷重结晶得到橙色固体227.6mg，产率为84.2％；其中，m‑1和m‑2的结构为：m‑1R1＝Cl和m‑2R2＝Cl；铂配合物的合成：炔基配体的合成方法：在氩气保护下，将1‑溴芘3.57mmol、Pd(PPh3)2Cl20.14mmol、三苯基磷0.28mmol和CuI 0.28mmol加入到THF 20mL和三乙胺60mL的混合溶剂中；抽真空置换氩气，然后加入三甲基硅乙炔4.2mmol,在90℃下反应6h；将反应混合物冷却至室温，过滤，收集滤液，旋干滤液，得到黄色油状物；将此黄色油状物溶液在20mL乙醚和40mL甲醇的混合溶剂中，然后加入碳酸钾3.2g，室温下搅拌3h；过滤，收集滤液，旋干，粗产品用柱色谱提纯，洗脱剂为正己烷/二氯甲烷＝50/1，得到灰色固体600mg，产率：40.0％；其中，炔基配体的结构为：将0.2mmol m‑1或m‑2溶解于适量的二氯甲烷溶液中，在氮气保护下加入相应炔基配体0.2mmol‑0.4mmol、CuI0.02mmol‑0.04mmol和二异丙胺1ml，室温下搅拌24小时；粗产品用柱色谱提纯；其中，铂配合物的结构为：上转换发光材料的制备：将高分子聚合物溶解于溶剂中，配制成质量含量为1％‑10％的高分子聚合物溶液，并加入适量上述铂配合物和能量受体，其中铂配合物和能量受体的摩尔比为1：50‑1：250，占高分子聚合物的质量百分比为0.01％‑5.0％，搅拌混合均匀，将此混合物倒入玻璃模具中，将模具放入充满氩气的真空干燥箱中并在90℃下加热5分钟后冷却直至室温，然后在真空干燥箱中加热24小时除去溶剂即可。