配体及铱配合物的合成步骤
具备多种物理功能的分子材料在材料和信息领域具有重要的应用背景. 从合成化学角度来说, 制备具有两种或更多功能的材料, 也称为多功能材料, 仍然是一个不小的挑战. 作为电子给体的四硫富瓦烯(TTF)具备良好的电化学活性, 其电荷转移盐被广泛应用于分子导体和超导体的研究. 如果将一些过渡金属离子通过共价键连接到TTF单元上, 这样获得的金属配合物既具备了TTF的电化学活性, 同时又拥有过渡金属离子特有的光或磁的性质, 从而可能制备出新型多功能分子材料. 而且, TTF结构中的π共轭结构有利于电子的传递, 这一点也可能会增强TTF 单元和金属离子之间的协同作用.
在常见的几种重金属配合物中, Ir(Ⅲ)配合物具备溶液加工性能好、热稳定性强、磷光寿命相对较短而发光效率较高等优点. 因此, 它们在有机电致发光器件、化学传感、生物成像和制备功能纳米粒子等领域有着广泛的应用价值. 另外这类配合物最突出的特性就是其发光颜色的可调性, 即通过改变配体的结构, 来调节基于金属到配体的电荷转移跃迁的发射光, 从而使配合物的发光颜色在整个可见光到近红外区实现可调.
近年来, 科学家们也尝试开展了一些合成多功能化Ir(Ⅲ)发光材料的研究.将具有氧化还原活性的TTF单元与环金属化Ir(Ⅲ)配合物结合, 不仅能为研究导电配体π 电子同金属中心d电子间的相互作用构建新的模型, 而且由于轨道对称性和自旋多重限制原则, 可能表现出新颖的电子传输性质, 从而为制备双功能化Ir(Ⅲ)的发光材料提供思路. 但这一类的文献报道比较少. 2009年, Yan课题组以单乙酰丙酮取代的TTF为辅助配体同环金属化的二氯桥Ir反应, 获得了一例中性的TTF-Ir(Ⅲ)配合物.
南京大学化学化工学院左景林等人将吡啶基团通过苯基与TTF骨架连接, 成功合成了新型共轭C^N配体La和Lb, 并利用X射线衍射谱确定了它们的单晶结构. 进一步制备了基于这2个配体的新颖铱配合物[Ir(La)2(tpip)](1,tpip为四苯基二亚磷酸酰亚胺)和[Ir(Lb)2(tpip)](2).利用元素分析、红外光谱、核磁共振光谱、质谱等手段对所有化合物的结构进行了表征, 并对其光化学和电化学性质进行了研究.