【摘 要】
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室温磷光（RIP）在生物成像、化学传感以及安全加密等领域有着广泛的应用。传统的磷光材料大多为天然的无机化合物。这类无机材料不易人工合成且结构的可调谐性差。研究发现:氮杂环羧酸类有机分子具有芳香基团和杂原子（N,O）等结构特征,能够促进系间跨越（ISC）过程,进而增大产生三线态激子的几率。将这些有机磷光剂与金属离子通过配位键的形式连接形成金属-有机配位聚合物（CPs）能够有效抑制发色团的非辐射衰减,
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室温磷光（RIP）在生物成像、化学传感以及安全加密等领域有着广泛的应用。传统的磷光材料大多为天然的无机化合物。这类无机材料不易人工合成且结构的可调谐性差。研究发现:氮杂环羧酸类有机分子具有芳香基团和杂原子（N,O）等结构特征,能够促进系间跨越（ISC）过程,进而增大产生三线态激子的几率。将这些有机磷光剂与金属离子通过配位键的形式连接形成金属-有机配位聚合物（CPs）能够有效抑制发色团的非辐射衰减,进而增强其室温磷光性能。此外,配聚物具有可调谐性强的结构特点,有助于探究晶体结构-室温磷光性能之间的关系,为开发具有持久室温磷光（p-RTP）性能的有机分子基材料开辟了道路。本文第一章综述了 RTP的研究现状,针对CPs的晶体结构及发光原理问题,提出了本文的研究内容。第二章围绕5-（1H-咪唑-1-基）尼古丁酸（Himpc）合成得到了 Himpc和HNO3的共晶Himpc·HNO3（1）和两种金属-有机杂化体[Cd（impc）2（H2O）2]n（2）和[Zn（impc）2（H2O）4]·2H2O（3）。3的RTP寿命长达405 ms且呈现出罕见的时间分辨颜色改变的余辉效应。通过晶体结构分析可知:H-聚集能够通过增强π…π耦合作用从而稳定三线态激子,促进RTP发射。第三章围绕5-（1H-苯并d]咪唑-1-基）尼古丁酸（Hbinc）合成得到一种Hbinc的单组分分子晶体（4）和三种配聚物{[Cd（binc）2]n（5）、[ZnCl（binc）]n（6）和[Co（binc）2n（7）}。实验数据表明:4～6的室温磷光寿命逐渐变短,但都比纯的Hbinc粉末长。研究发现:通过结晶的方式抑制Hbinc分子的非辐射跃迁可以有效地增强RTP且具有合适扭转构象的D-A结构能够减小ΔEST,促进ISC过程。第四章围绕1-（4-羧基苯基）-1H-1,2,4-三唑-3-羧酸（H2tbc）合成得到一种纯有机分子晶体（8）和两种配聚物[Cd（tbc）（H2O）2]n（9）和[Sr（Htbc）2（H2O）3]n（10）。光物理性能测试结果表明:10呈多发射峰且在500nm处的室温磷光寿命最长为552ms（在548nm处为264ms;在585nm处为211 ms）。经分析可得:与不同的金属离子配位,有机配体的RTP性能可能会发生改变。由此我们可以通过选择合适配位离子来调节有机磷光剂的发光性能。第五章设计并合成了两种氮杂环羧酸类有机配体,分别为二甲基-5-（（1H-苯并[d][1,2,3]三唑-1-基）甲氧基）异邻苯二甲酸锂（Li2btmp）和二甲基-5-（（2-（吡啶-2-基）-1H-苯并[d]咪唑-1-基）甲基）异邻苯二甲酸（Li2pbmp）。我们利用这两种新合成的配体通过溶剂热的方法分别合成了两种新型配聚物[M2（btmp）2（H2O）3]n[M=Zn（11）,Mn（12）]和[M（pbmp）]n[M=Cd（13）,Mn（14）],并对这四种配聚物的晶体结构进行了详细的研究,为开发更高效、更具有应用价值的RTP材料提供了前提。本文基于氮杂环羧酸类有机分子及构筑的相关配聚物,从晶体结构角度出发详细探究了影响其室温磷光性能的因素,开发出有趣的时间分辨颜色改变的长余辉材料,具有重要的现实意义。
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