Трис[1-(4-(4-пропилциклогексил)фенил)декан-1,3-дионо]-[1,10-фенантролин]европия в качестве люминесцентного материала

Авторы патента:

Князев Андрей Александрович (RU)

Молостова Елена Юрьевна (RU)

Галяметдинов Юрий Генадьевич (RU)

Лобков Владимир Сергеевич (RU)

C09K11/77 - содержащие редкоземельные металлы

C07F5/00 - Соединения, содержащие элементы III группы периодической системы Менделеева

Владельцы патента RU 2499022:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КНИТУ") (RU)

Изобретение относится к комплексным соединениям лантапоидов, в частности к новому соединению трис[1-(4-(4-пропилциклогексил)фенил)декан-1,3-дионо]-[1,10-фенантролин]европия формулы

которое может быть использовано в качестве люминесцентного материала. Заявленное соединение обеспечивает получение люминесцентного материала в виде оптически прозрачных пленок, обладающих по сравнению с ближайшим аналогом в два раза более эффективной люминесценцией в красной области спектра и превышающей в 5 раз светопропускающей способностью. 2 ил., 1 пр.

Изобретение касается комплексных соединений лантаноидов, в частности трис[1-(4-(4-пропилциклогексил)фенил)декан-1,3-дионо]-[1,10-фенантролин]европия, которое может быть использовано в качестве люминесцентного материала.

В настоящее время многие ведущие лаборатории мира занимаются получением и исследованием комплексных соединений лантаноидов, используемых для перспективных светотрансформирующих материалов, см. журнал «Успехи химии», №74 (12), Каткова М.А., Витухновский А.Г., Бочкарев М.Н. Координационные соединения редкоземельных металлов с органическими лигандами для электролюминесцентных диодов, 2005, с.1193-1215; журнал Chem. Soc. Rev: №39 Eliseevaa and Jean-Claude G. Bunzli Lanthanide luminescence for functional materials and bio-sciences, 2010, c.189-227.

Известны люминесцентные материалы, получаемые путем допирования соединений лантаноидов, в полимеры, см. журнал «Polymer», №46, R. Bonzanini, Е.М. Girotto, М.С. Goncalves, Е. Radovanovic, Е.С. Muniz, A.F. Rubira, Effects of europium (III) acetylacetonate doping on the miscibility and photoluminescent properties of polycarbonate and poly(methylmethacrylate) blends, 2005, c.253; журнал «Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects», V.284-285, I.15, K. Tamaki, H. Yabu, T. Isoshima, M. Hara and M. Shimomura Fabrication of luminescent polymeric nanoparticles doped with a lanthanide complex by self-organization process, 2006, c.355-358; журнал «Proc Natl Acad Sci USA», №106(40), Bryson J.M., Fichter K.M., Chu. W.J., Lee J.H., Li J, Madsen L.A., McLendon P.M., Reineke T.M. Polymer beacons for luminescence and; magnetic resonance imaging of DNA delivery, 2009, c. 16913; журнал «Synthetic Metals», V.160, I.15-16, J.Lin, Q. Wang, Ch. Tan and Chen H. Luminescence recognition behavior concerning different anions by lanthanide complex equipped with electron-withdraw groups and in PMMA matrix, 2010, c.1780-1786.

Однако допирование полимерной матрицы возможно только небольшими количествами редкоземельных комплексных соединений, что связано с их кристаллизацией в пленке композита и как следствие, не полным переносом энергии с полимера на комплексное соединение и уменьшением эффективности люминесценции.

В этом аспекте особенно важной задачей является получение прозрачных бездефектных оптических пленок, которые могут обеспечить высокую эффективность люминесценции.

Наиболее близким по технической сущности является трис[1,3-дифенил-1,3-пропандионо]-[1,10-фенантролин]европия формулы:

Трис[1,3-дифенил-1,3-пропандионо]-[1,10-фенантролин] европия обладает люминесценцией в красной области видимого спектра, см. журнал Physica В: Condensed Matter., V.406, I.14, L. Huang Optical transition properties of Eu³⁺ in Eu(DBM)₃phen mono-dispersed microspheres for microcavity laser application, 2011, c.2745-2749.

Недостатком трис[1,3-дифенил-1,3-пропандионо]-[1,10-фенантролин] европия является то, что при получении на его основе люминесцентных пленок происходит его кристаллизация, что делает пленки мутными, дефектными. Пленка на основе трис[1,3-дифенил-1,3-пропандионо]-[1,10-фенантролин] европия обладает плохой люминесценцией, что не позволяет использовать данное комплексное соединение в чистом виде в качестве люминесцентного материала.

Задачей изобретения является синтез трис[1-(4-(4-пропилциклогексил)фенил)декан-1,3-дионо]-[1,10-фенантролин] европия, способного образовывать оптически прозрачные пленки, трансформирующие УФ-излучение и обладающие высокоэффективной люминесценцией.

Техническая задача решается новой химической структурой вещества трис[1-(4-(4-пропилциклогексил)фенил)декан-1,3-дионо]-[1,10-фенантролин]европия формулы

в качестве люминесцентного материала.

Решение технической задачи позволяет получать на основе заявляемого соединения люминесцентный материал в виде оптически прозрачных пленок, которые обладают по сравнению с прототипом в два раза более эффективной люминесценцией в красной области спектра и превышающей в 5 раз светопропускающей способностью.

Синтез трис[1-(4-(4-пропилциклогексил)фенил)декан-1,3-дионо]-[1,10-фенантролин]европия ведут следующим образом: к горячему спиртовому раствору, содержащему 0.3 ммоль 1-(4-(4-пропилциклогексил)фенил)декан-1,3-диона, добавляют при перемешивании 0.1 ммоль 1,10-фенантролина и 0.3 ммоль едкого натра, а затем спиртовый раствор гексагидрата хлорида европия в количестве 0.1 ммоль. Перемешивание ведут 10 минут. Выпавший мелкодисперсный осадок отфильтровают, промывают спиртом, высушивают в вакууме над Р205. Т.пл. 135°С. Выход 0.166 г (62%).

Состав и строение полученного трис[1-(4-(4-пропилциклогексил)фенил)декан-1,3-дионо]-[1,10-фенантролин] европия подтверждены данными элементного анализа, ИК-спектроскопией и масс-спектрометрией. Молекулярная масса: 1384 г/моль. Найдено (%): С, 72.13; Н, 8.97; N, 1.90. C₈₇H₁₁₉EuN₂O₆. Вычислено (%): С, 72.07; Н, 8.90; N, 1.93. ИК-спектр, ν/cm^-1: 412-403 (La-O) и 208 (La-N).

Спектры светопропускания пленок на основе полученного трис[1-(4-(4-пропилциклогексил)фенил)декан-1,3-дионо]-[1,10-фенантролин]европия и прототипа были сняты на спектрофотометре Lambda 35 на кварцевых подложках размером 10×20 мм, толщиной 1 мм при одинаковых режимах съемки, см. фиг.1. Из спектра видно, что интенсивность пропускания света в области от 400 до 700 нм сильно зависит от агрегатного состояния вещества в пленке образца. Пленка на основе заявляемого трис[1-(4-(4-пропилциклогексил)фенил)декан-1,3-дионо]-[1,10-фенантролин] европия пропускает свет в 5 раз лучше, чем пленка по прототипу на основе трис[1,3-дифенил-1,3-пропандионо]-[1,10-фенантролин]европия, имеющая кристаллические включения.

Спектры люминесценции заявляемого трис[1-(4-(4-пропилциклогексил)фенил)декан-1,3-дионо]-[1,10-фенантролин]европия (сплошная линия) и прототипа (пунктирная линия) были сняты на спектрофлюориметре Cary Eclipse на кварцевых подложках размером 10×20 мм, толщиной 1 мм, см. фиг.2. При облучении ультрафиолетовым светом при длине волны λ_вз=337 нм в твердом состоянии заявляемое соединение излучает интенсивную красную фотолюминесценцию с максимумом на длине волны 614 нм, которая в два раза превышает фотолюминесценцию прототипа.

Заявляемый трис[1-(4-(4-пропилциклогексил)фенил)декан-1,3-дионо]-[1,10-фенантролин]европия по сравнению с наиболее близким по технической сущности трис[1,3-дифенил-1,3-пропандионо]-[1,10-фенантролин]европия за счет особенностей химического строения образует оптически прозрачные пленки, способные пропускать 98% видимого света, что позволяет использовать его как индивидуальное вещество в качестве люминесцентного светотрансформирующего материала.

Таким образом, решение технической задачи позволяет получать на основе заявляемого соединения люминесцентный материал в виде оптически прозрачных пленок, которые обладают по сравнению с прототипом в два раза более эффективной люминесценцией в красной области спектра и превышающей в 5 раз светопропускающей способностью.

Трис[1-(4-(4-пропилциклогексил)фенил)декан-1,3-дионо]-[1,10-фенантролин]европия следующей формулы

в качестве люминесцентного материала.

Изобретение относится к люминесцентным в видимой области спектра комплексным соединениям лантаноидов с органическими лигандами, применяемым в электролюминесцентных устройствах, средствах защиты ценных бумаг и документов от фальсификации и др.

Бесцветный фосфоресцирующий люминофор красного свечения // 2474604

Изобретение относится к фосфоресцирующим люминофорам, в частности к бесцветным при дневном освещении люминофорам, находящим применение в средствах защиты ценных бумаг и документов от фальсификации, а также в качестве излучающих веществ в электролюминесцентных устройствах.

Способ получения коллоидных растворов люминесцентных нанопластин оксидов редкоземельных элементов // 2465299

Изобретение относится к нанотехнологии и может быть использовано для нанесения ультратонких люминесцентных покрытий и для получения маркеров. .

Металл-полимерный комплекс европия (eu3+) и (со)поли-(метилметакрилат)-(1-метакрилоил-2-(2-пиридил)-4-карбоксихинолил)гидразина // 2450025

Изобретение относится к металл-полимерному комплексу европия (Eu3+) и (со)поли-(метилметакрилат)-(1-метакрилоил-2-(2-пиридил)-4-карбоксихинолил) гидразина общей формулы ,где n:m:k=80-95,5:20-3,9:0-0,6 мол.%, ММ от 17000 до 24000 Да, Lig - низкомолекулярный лиганд из ряда, включающего дибензоилметан, теноилтрифторацетон, с содержанием ионов Eu3+ от 2,6 до 9,6 масс.%.

Инфракрасный люминофор на основе ортофосфата иттрия и способ его получения // 2434926

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для производства инфракрасных люминофоров, обладающих при возбуждении излучением в ближнем ИК-диапазоне (0,80-0,82 и 0,90-0,98 мкм).

Люминесцентный материал с использованием (y, gd)-содержащих наночастиц и связанных с поверхностью органических лигандов // 2434925

Изобретение относится к материалам-преобразователям для флуоресцентных источников света. .

Карбидо-нитридосиликатные люминофоры // 2430948

Изобретение относится к неорганическим люминесцирующим материалам, которые могут быть использованы в белых источниках света высокой мощности. .

Быстрокинетирующий инфракрасный люминофор на основе ортофосфата иттрия со структурой ксенотима // 2429272

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано в производстве инфракрасных люминофоров, предназначенных для создания на ценных бумагах скрытых машиночитаемых люминесцентных меток.

Оптически активная композиция и светоизлучающее комбинированное устройство на ее основе // 2425433

Изобретение относится к светоизлучающим комбинированным устройствам, содержащим оптически активные композиции на основе Лангасита в сочетании со светодиодами, излучающими в коротковолновой области спектра.

Люминесцентная композиция и люминесцентная краска для маркировки дорожных покрытий (варианты) // 2421499

Конъюгат фолиевой кислоты и способ его получения // 2497825

Изобретение относится к конъюгагу фолиевой кислоты. Конъюгат включает фолиевую кислоту и хелат лантанида, связанные через спейсер L-аланин, соединенный с фенантролином, и имеет общую формулу: где Ln представляет собой ион Eu3+, Tb3+, Sm3+, Dy3+, Yb3+, Nd3+, Er3+, Tm3+.

Комплексное соединение самонамагничивающегося металла с саленом // 2495045

Изобретение относится к комплексному соединению самонамагничивающегося металла с саленом. Комплексное соединение представлено формулой (I) где М представляет собой Fe, Cr, Mn, Co, Ni, Mo, Ru, Rh, Pd, W, Re, Os, Ir или Pt и a-f и Y представляют собой, соответственно, водород, или -NHR3-, -NHCOR3, при условии, что a-f и Y одновременно не являются водородом, где R3 представляет собой лекарственную молекулу, причем R3 обладает переносом заряда, эквивалентного менее чем 0,5 электрона(е); или формулой (II) где М представляет собой Fe, Y, a, c, d, f, g, i, j, l представляют собой, соответственно, водород; b и k представляют собой -NH2, h и e представляют собой -NHR3-, где -R3 представляет собой таксол (паклитаксел), или М представляет собой Fe, Y, a, c, d, f, g, i, j, l представляют собой, соответственно, водород; b, e, h и k представляют собой -NHR3-, где -R3 представляет собой гемфиброзил.

Блочные координационные сополимеры // 2490282

Люминесцирующие комлексные соединения редкоземельных элементов с пиразолсодержащими фторированными 1,3-дикетонами и способ их получения // 2485163

Изобретение относится к новым комплексным соединениям редкоземельных элементов, которые могут быть использованы в качестве активных слоев органических светоизлучающих диодов, оптико-электронных устройств, а также флуоресцентных меток и маркеров.

Люминесцирующие анионные комплексные соединения редкоземельных элементов со фторированными пиразолсодержащими 1,3-дикетонами и способ их получения // 2485162

Способ получения катионных комплексов палладия с бидентатными фосфорорганическими лигандами // 2475492

Изобретение относится к способу получения катионных комплексов палладия, содержащих органические и элементорганические лиганды общей формулы [(acac)Pd(L)]BF4 (где acac - ацетилацетонат, L - бидентатные фосфорорганические лиганды, такие как дифенилфосфинометан, дифенилфосфиноэтан, дифенилфосфинопропан, дифенилфосфинобутан и дифенилфосфиноферроцен).

Люминесцирующие комплексные соединения редкоземельных элементов с пиразолсодержащими 1,3-дикетонами и способ их получения // 2470026

Изобретение относится к комплексному соединению редкоземельных элементов общей формулы [Ln(L1)3L2 ] где Ln - ион трехвалентного редкоземельного элемента, например Nd, Pr, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Tm, Er, Yb; L1 - дикетонатный лиганд, являющийся производным 1,3-дипиразолилпропандиона-1,3 общей формулы где R1, R3 - алкильный, фторалкильный, арильный, циклоалкильный или гетероциклический заместитель, R2, R4 - атом водорода, алкильный, фторалкильный, арильный, циклоалкильный или гетероциклический заместитель, атом галогена, CF3 или NO2 -группа.

Люминесцирующие комплексные соединения рзэ с пиразолсодержащими 1,3-дикетонами и способ их получения // 2469041

Изобретение относится к комплексному соединению редкоземельных элементов общей формулы , где Ln - ион трехвалентного редкоземельного элемента, например Nd, Рr, Sm, Eu, Tb, Dy, Но, Tm, Er, Yb; L1 - дикетонатный лиганд, являющийся производным 1,3-дипиразолилпропандиона-1,3 общей формулы .

Способ получения катионных комплексов палладия // 2466134

Изобретение относится к способу получения катионных комплексов палладия. .

Трисдикетонатные комплексы лантанидов с лигандами пиридинового ряда в качестве люминофоров и способ их получения // 2463304

Изобретение относится к новым люминесцентным комплексам лантанидов, которые могут быть использованы в качестве люминофоров, активных компонентов или в составе функциональных материалов в светоизлучающих устройствах.

Обратимый термохимический индикатор // 2499800

Изобретение относится к обратимому цветовому индикатору температуры на основе моногидрата гекса(изотиоцианато)хромата(III) диакватрис(никотиновая кислота)неодима(III). Индикатор имеет обратимое изменение окраски при нагревании до 140°C, а состав его характеризуется химической формулой [Nd(C6H5NO2)3(H2O)2][Cr(NCS)6]H2O. Техническим результатом изобретения является создание нового обратимого термохромного материала на основе моногидрата гекса(изотиоцианато)хромата(III) диакватрис(никотиновая кислота)неодима(III), обладающего способностью обратимо изменять окраску при нагревании до 140°C, доступного в получении и удобного в применении на практике. 1 пр.