專利名稱：一種功能化聚離子液體及其金屬發(fā)光材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備功能化聚離子液體及其發(fā)光材料的方法，具體為一種可用作雜環(huán)取代聚離子液體化合物及金屬配合物的制備方法。
背景技術(shù)：
離子液體擁有獨特的、不可比擬的優(yōu)點，如蒸汽壓低、不揮發(fā)、不可燃、熱容量大、離子導(dǎo)電率高、電化學(xué)窗口寬、物質(zhì)溶解性好、萃取能力好、相穩(wěn)定性好、熱穩(wěn)定性好、水穩(wěn)定性好、酸堿穩(wěn)定性好等，在較寬范圍內(nèi)可調(diào)控其物理化學(xué)性能，鑒于這種可調(diào)控性，離子液體被稱為“綠色設(shè)計者溶劑”。稀土的發(fā)光和激光性能都是由于稀土的4f電子在不同能級之間的躍遷產(chǎn)生的。由于稀土離子具有豐富的能級和4f電子躍遷特性，使稀土成為發(fā)光寶庫，為高科技領(lǐng)域特別是信息通訊領(lǐng)域提供了性能優(yōu)越的發(fā)光材料。稀土發(fā)光材料的優(yōu)點是吸收能力強，轉(zhuǎn)換率高，可發(fā)射從紫外到紅外的光譜，尤其是在可見光區(qū)域，有很強的發(fā)射能力，且物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。當(dāng)前文獻中對聚離子液體的報道[YubingXiong, etl. Angew. Chem.1nt. Ed. 2012,51,9114-9118]，對大環(huán)(如含乙烯基的三聯(lián)吡啶)的有機配體，聚離子液體與金屬配位制備發(fā)光材料的研究，尚屬研究的前沿階段。含乙烯基的三聯(lián)吡啶功能化離子液體聚合產(chǎn)物，陽離子中的吡啶基團能夠吸附金屬離子，可以與金屬離子進行配位制備發(fā)光材料，且配位前后形貌不同。陰離子可以進行離子交換，通過離子交換也可以改變聚離子液體的形貌。含有乙烯基的三聯(lián)吡啶功能化離子液體，因含有特殊的大基團陽離子，其聚合方面研究尚處于起步階段，我們課題組將該離子液體進行聚合，并將金屬離子 摻雜到其中，制備一系列發(fā)光材料，無論在理論上還是在實踐中都是一個值得探索的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種功能化聚離子液體及其發(fā)光材料，并通過控制反應(yīng)條件如溶劑、單體濃度、引發(fā)劑的量等，得到不同聚合度和不同形貌的聚合產(chǎn)物，在此基礎(chǔ)上與金屬配位，可以得到一種聚功能化離子液體/金屬發(fā)光材料的制備方法。本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案一種功能化聚離子液體，該聚離子液體的結(jié)構(gòu)式為如下
權(quán)利要求
1.一種功能化聚離子液體，其特征為該聚離子液體的結(jié)構(gòu)式為
2.如權(quán)利要求1所述的功能化聚離子液體的制備方法，其特征為包括以下步驟 其中，所述的T為的聚離子液體的制備方法為 (1)按摩爾比乙烯基咪唑4’_(4-溴甲基苯基)-2，2’:6’，2"-三聯(lián)吡啶=1.2 :1的配t匕，以乙腈為溶劑將兩化合物在反應(yīng)器中反應(yīng)24h，然后離心提純，干燥得含乙烯基的三聯(lián)吡啶功能化離子液體，記為Tervi [Br]； (2)將Tervi[Br]單體溶解在甲醇中，該單體濃度為50g/L 100gL，再加入引發(fā)劑偶氮二異丁腈(AIBN)，引發(fā)劑的量占Tervi [Br]單體的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為3% 5%，體系在N2保護下，90°C下反應(yīng)28小時，加乙醚，使產(chǎn)物沉淀出來，離心得沉淀物，用乙醚洗滌沉淀物三次，干燥得到X_為Br_的聚離子液體，記為PTervi [Br]； 所述的Γ為Br' [BF4]' [PF6]-或[Tf2NF的聚離子液體的制備方法，為以下任意兩種方法之一 方法一 (I)、(2)同上面為的聚離子液體的制備方法步驟中的(I)和(2)； (3)將按照τ為Br_的聚離子液體制備方法中的步驟(2)中得到的PTervi[Br]完全溶于N，N-二甲基甲酰胺中，加入物質(zhì)B，在室溫攪拌36小時，離心分離出沉淀，用雙蒸水洗滌沉淀，干燥得[PF6]'[BF4]-或[Tf2N]-為陰離子的含乙烯基的三聯(lián)吡啶功能化聚離子液體，記為PTervi [X];其摩爾配比為物質(zhì)B :取代基X為Br時離子液體=廣2 1 ； 其中物質(zhì)B為NaBF4 (四氟硼酸鈉)、KPF6 (六氟磷酸鉀)或C2F6LiNO4S2 (雙三氟甲磺酰亞胺鋰)。
或者，方法二 (1)同上面Γ為Br—的離子液體的制備方法步驟中的(I); (2)將按照τ為Br—的離子液體制備方法中的步驟(I)中得到的τ為Br—的離子液體Tervi [Br]完全溶于N，N- 二甲基甲酰胺中，加入物質(zhì)B，在室溫攪拌36小時，離心分離出沉淀，用雙蒸水洗滌沉淀三次，干燥得[PF6]_、[BF4]_* [Tf2N]_為陰離子的含乙烯基的三聯(lián)批啶功能化離子液體，記為Tervi [X];其摩爾配比為物質(zhì)B :取代基X為Br時離子液體=廣2 I ; 其中物質(zhì)B為NaBF4 (四氟硼酸鈉)、KPF6 (六氟磷酸鉀)或C2F6LiNO4S2 (雙三氟甲磺酰亞胺鋰)； (3)將Tervi[X]單體溶解在甲醇中，該單體濃度為50gL 100g/L加入引發(fā)劑偶氮二異丁腈(AIBN)，引發(fā)劑的量占Tervi[X]單體的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為3% 5%，體系在N2保護下，90°C下反應(yīng)28小時，加乙醚，使產(chǎn)物沉淀出來，離心分離沉淀物，用乙醚洗滌沉淀物三次，干燥得到聚離子液體P (Tervi [X])。
3.如權(quán)利要求2所述的功能化聚離子液體的制備方法，其特征所述的乙烯基咪唑為1-乙烯基咪唑。
4.一種聚離子液體/金屬發(fā)光材料，其特征為該發(fā)光材料的結(jié)構(gòu)式如下
5.如權(quán)利要求4所述聚離子液體/金屬發(fā)光材料的制備方法，其特征為包括以下步驟 將如權(quán)利要求1所述的聚離子液體PTervi[X]或P(TerviDG)溶解在N，N-二甲基甲酰胺中，按質(zhì)量比PTervi[X] Μ=2 1的配比，加入O. lmol/L的金屬氯化物(MC13/MC12)的乙醇溶液，該體系在80°C下回流反應(yīng)5小時，加入乙醚將產(chǎn)物沉淀出，用乙醚洗滌沉淀物三次，干燥得到聚離子液體/金屬的發(fā)光材料。
6.如權(quán)利要求5所述的聚離子液體/金屬發(fā)光材料的制備方法，其特征為所述的金屬氯化物為 ZnCl2、CoCl2, CuCl2, NdCl3、SmCl3、EuC13、GdCl3, TbCl3, DyCl3, HoCl3, YbCl3, ErCl3或 TmCl3。
全文摘要
本發(fā)明為一種功能化聚離子液體及其發(fā)光材料，該發(fā)光材料的結(jié)構(gòu)式如下，所述功能化聚離子液體/金屬發(fā)光材料的制備方法，包括以下步驟將制備的聚離子液體溶解在N，N-二甲基甲酰胺中，按摩爾比PTervi[X]M=21的配比，加入0.1mol/L的MCl3/(MCl2)的乙醇溶液，該體系在80℃下回流反應(yīng)5小時，加入乙醚將產(chǎn)物沉淀出，用乙醚洗滌沉淀物三次，干燥得到聚離子液體/金屬的發(fā)光材料。本發(fā)明的發(fā)光材料的色純度高，熒光壽命長，量子效率高，熱穩(wěn)定性，光穩(wěn)定性強，是一種很有價值的光學(xué)材料，可以應(yīng)用在顯示顯像、新光源、X射線增光屏等領(lǐng)域。
文檔編號C07D401/14GK103044405SQ20131001097
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月11日
發(fā)明者李煥榮, 茹巧榮, 王冬月, 賀亮 申請人:河北工業(yè)大學(xué)