二氟化硼配合物有機(jī)微納材料的形貌控制合成及形貌依賴的光物理性能研究.pdf

1、本文通過將一類穩(wěn)定的自由基與三氟化硼反應(yīng)，得到其二氟化硼(BF2)配合物微納尺度的有機(jī)微晶，該有機(jī)微晶是一類新型高效的有機(jī)小分子微納磷光材料。通過方便的蒸汽-固相或固相負(fù)離子交換反應(yīng)形貌可控的制備了其鹽酸及高氯酸有機(jī)微晶，并且表現(xiàn)出形貌依賴的磷光量子產(chǎn)率增強(qiáng)效應(yīng)和近紅外吸收增強(qiáng)現(xiàn)象。為了進(jìn)一步研究形貌控制方法和形貌相關(guān)的性能變化，本文獲得了一系列不同形貌的BF2配合物有機(jī)微晶，為新型有機(jī)微納發(fā)光材料設(shè)計(jì)以及形貌依賴的光物理性能研究提供了

2、新的思路。本文主要研究內(nèi)容如下:
　　1、2，3'-聯(lián)咪唑[1，2-a]吡啶-2'-酮自由基(Hbipo-·)在無水條件下與三氟化硼反應(yīng)，得到三維(3D)棱柱狀的BF2-bipo(1)有機(jī)微晶。1通過綠色的蒸汽-固相及固相負(fù)離子交換反應(yīng)形貌可控的制備了二維(2D)六角形片狀的鹽酸鹽(1a)及一維(1D)棒狀的高氯酸鹽(1b)微晶。研究表明，不同形貌的有機(jī)微納材料展示了有趣的形貌依賴的光物理性能變化。其中1a表現(xiàn)出形貌誘導(dǎo)的非常高的

3、磷光量子產(chǎn)率（高達(dá)57.5％）以及近紅外吸收增強(qiáng)現(xiàn)象，其原因可能是2D片狀形貌各相異性導(dǎo)致的局域增強(qiáng)效應(yīng)。通過研究1和1b的單晶結(jié)構(gòu)，揭示了三者不同形貌的成因。本文中使用的蒸汽-固相及固相負(fù)離子交換反應(yīng)是簡單有效的形貌控制合成有機(jī)小分子微納米材料的方法。
　　2、為了進(jìn)一步探索固相負(fù)離子交換反應(yīng)的形貌可控合成法以及形貌依賴的光物理性能。利用簡單的固相負(fù)離子交換反應(yīng)，我們獲得了系列基于BF2-HbipoCl(1a)的Cl-離子被取代

4、的有機(jī)微晶: BF2-HbipoX(1c～1e)、BF2-HbipoClO4(1f)、BF2-HbipoNO3(1g)、BF2-HbipoTFA(1h)，這些有機(jī)微晶具有不同的形貌并展示了形貌依賴的光物理性能。本文又合成了基于甲基取代的Hbipo-·二氟化硼配合物:BF2-7，7'-dmbipo(2)和BF2-8，8'-dmbipo(3)，并通過改變形貌控制合成過程中的溶劑，得到了甲基位置異構(gòu)、溶劑誘導(dǎo)的1D棒狀的微晶2、3D磚樣的微晶

5、3和零維(0D)球形多面體形貌的微晶3a。有趣的是，溶劑誘導(dǎo)的球形多面體有機(jī)微晶展示了橙紅色磷光，可能是由于它的0D形貌或低的結(jié)晶度導(dǎo)致的。
　　3、本文在前期對(duì)自由基材料的研究基礎(chǔ)上，通過簡單的有機(jī)反應(yīng)合成了三個(gè)新的三芳基甲基碳正離子自由基，分別表示為2-吡啶鹽酸鹽(1)，3-吡啶鹽酸鹽(2)，4-吡啶鹽酸鹽(3)。該系列自由基雖然難以得到形貌均勻的微納材料，卻表現(xiàn)出有趣的吡啶N原子互為位置異構(gòu)導(dǎo)致的磁性能變化。單晶X-射線衍射