8-羥基喹啉端基化超支化聚酯稀土配合物及其制備方法和應用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種配合物，尤其設(shè)及一種8-哲基嗟咐端基化超支化聚醋稀±配合 物及其制備方法和應用。
【背景技術(shù)】
[0002] 光波導放大器具有在短光路上提供高增益的能力，其在光通信領(lǐng)域?qū)l(fā)揮越來越 大的作用。增益介質(zhì)在光波導放大器工作過程中起到核屯、作用。巧巧r3+)、欽（NcT)和鏡 (孔3+)的電子躍遷屬于f-f躍遷，它們的巧光發(fā)射位于光通訊工作波長的近紅外光區(qū)，具有 光增益特性，可作為光波導放大器的增益活性物質(zhì)。
[0003] 8-哲基嗟咐（冊）具有較大的共輛JT鍵結(jié)構(gòu)，具有較高的吸光系數(shù)，其結(jié)構(gòu)中的氮 原子和氧原子均能夠與稀±離子進行配位，屬雙配位基配體。冊與化孔和Nd之間具 有較好的能量匹配，并可與該些稀±離子配位形成穩(wěn)定的配合物（REQs)，得到的REQ3具有 優(yōu)異的近紅外發(fā)光特性，因此，REQs可被作為光增益介質(zhì)。如Gillin等人分別采用巧和欽的 8-哲基嗟咐配合物，實現(xiàn)了巧的1. 54ymW及欽的1. 34ym的室溫發(fā)射，證實該類材料可用 于光波導放大器的制備（W.P.Gillin，etal.App.化ys.Lett. 1999, 74, 798 ;R.J.Qirry，et al.Syn.Met. 2000,111-112, 35 ;0.M.K虹eisetal.J.Appl.Phys. 2000,88, 777.)。
[0004] 與傳統(tǒng)的無機基質(zhì)的光波導放大器相比，W聚合物為基質(zhì)的有機聚合物光波導放 大器具有滲雜稀上離子濃度高、折射率易于調(diào)節(jié)、制備工藝簡單、易于與其他電子器件兼容 和集成等優(yōu)點。因此，有機聚合物光波導放大器是光波導放大器發(fā)展的重要方向。
[0005] 制備有機聚合物光波導放大器常用的方法是將稀±配合物滲雜入聚合物基體中， 獲得有源光波導材料，再由其制作光波導器件。Suz址i等人把化Qs滲入聚合物薄膜和聚 合物微球，發(fā)現(xiàn)由于配體冊的有效傳能，巧離子發(fā)光強度與激發(fā)波長關(guān)系密切化.Suzuki, etal.ThinSolidFilms2003,438-439, 288.)。Sun等將化Q3等有機配合物作為化邸 的發(fā)射層材料，滲雜于聚合物基質(zhì)中，實現(xiàn)了巧在近紅外波段1. 54ym的光致和電致發(fā)光 (R.G.Sun,etal.J.Appl.Phys. 2000,87, 7589.)。
[0006] 然而，由于REQs等有機小分子稀±配合物和聚合物基質(zhì)化學結(jié)構(gòu)上的差異導致二 者的相容性較差，稀±配合物在聚合物基質(zhì)中分散困難，導致稀±離子滲雜濃度往往比較 低。將8-哲基嗟咐高分子化，并W高分子化的8-哲基嗟咐作為配體制備聚合物基稀±配 合物，將其直接用于制備聚合物光波導或者將其作為增益介質(zhì)引入到聚合物波導基體材料 中制備聚合物光波導，將有望解決上述問題。
[0007] 目前，在高分子化8-哲基嗟咐及其金屬配合物的研究中，高分子化的8-哲基嗟咐 均為線性聚合物，且大多數(shù)均采用含8-哲基嗟咐的締類單體均聚或與其他締單體共聚的 方法制得（蘇越，等.中國稀上學報2011，29, 396.)。該種方法一般要求首先制得具有聚合 活性的含8-哲基嗟咐結(jié)構(gòu)締類單體，再進行自由基均聚或共聚反應。由聚合單體的結(jié)構(gòu)決 定了制得的高分子化的8-哲基嗟咐的分子均為聚締姪類脂肪鏈骨架結(jié)構(gòu)，該類具有柔性 脂肪鏈結(jié)構(gòu)的聚合物材料普遍存在耐熱性不高且機械加工性能相對較差的問題，該導致由 其制備的金屬配合物在實際應用中可能會受到一定限制。另外，文獻報道中制備高分子化 8-哲基嗟咐及其金屬配合物的合成路線一般較長，制備過程比較繁瑣。
[000引SU-8系列聚合物是一類紫外敏感的負性的雙酪A型環(huán)氧樹脂。與傳統(tǒng)的用于制 備有機聚合物光波導的聚合物基質(zhì)PMMA材料相比，SU-8系列聚合物具有更好的熱穩(wěn)定性， 同時具有優(yōu)異的機械性能、良好的耐腐蝕性，具有自整平、對近紫外光敏感且吸收極小等優(yōu) 點，并可通過簡單的紫外光刻顯影技術(shù)制備光波導，因此，SU-8聚合物在光波導的制備中得 到了廣泛關(guān)注和研究。
[0009] 目前，有關(guān)SU-8聚合物有源光波導的研究主要集中于W含稀上的納米粒子為活 性介質(zhì)，通過滲雜的方式獲得光波導材料。如Wong等人采用SU-8聚合物材料制備了化-Yb 共滲光波導放大器，在18mm長的光波導中獲得了 13地的相對增益（W. H. Wong, et al. Appl. 化ys. Lett.2004,84,176.)。奮雪松等人將合成的粒徑小于lOnm的化-Yb共滲氣錠領(lǐng)納米 粒子滲入SU-8中制備了聚合物光波導放大器，在1. 3cm長的器件上獲得了 6. 3地的相對增 益狂.S.Zhai，et al. Opt.Mater.Express2013,3,270.)。上述制備的稀±納米粒子滲雜 型聚合物光波導材料中無機粒子與SU-8有機聚合物之間的相容性較差，且缺少有機配體 對稀±離子的有效的能量傳遞。
[0010] 有關(guān)稀±配合物復合SU-8聚合物的光波導材料的研究相對比較少。張希珍制備 了巧配合物化孔值BM) 3祖，并將其溶解在環(huán)戊酬中，將該溶液滲入SU8-2005中制備有源光 波導放大器，但實驗發(fā)現(xiàn)小分子巧配合物與SU8-2005的相容性不好，巧離子的滲雜濃度僅 為0.Iwt%，濃度再高就會出現(xiàn)析出現(xiàn)象（張希珍，長春：吉林大學，2007,98.)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明提供了一種物理化學性質(zhì)穩(wěn)定、易于加工成型且發(fā)光性能優(yōu)異的8-哲基 嗟咐端基化超支化聚醋稀±配合物。
[001引一種8-哲基嗟咐端基化超支化聚醋稀±配合物，結(jié)構(gòu)式如式（I)所示：
[001 引
【主權(quán)項】
1. 一種8-鞋基唾嘟端基化超支化聚醋稀上配合物，其特征在于，結(jié)構(gòu)式如式（I)所 示：
其中，(3為超支化聚醋骨架；RE為稀上金屈離子；m為8-哲基嗟咐端基的數(shù)量， m> 6 ;L為第二配體，n為第二配體的數(shù)量，m《n《3m。
2. 如權(quán)利要求1所述的8-哲基嗟咐端基化超支化聚醋稀±配合物，其特征在于，所述 第二配體為0 -二酬類化合物、大環(huán)類化合物、雜環(huán)化合物、含磯酷基的化合物或駿酸類化 合物。
3. 如權(quán)利要求1所述的8-哲基嗟咐端基化超支化聚醋稀±配合物，其特征在于，所述 的稀±金屈離子為錯離子、欽離子、狄離子、巧離子、鎊離子和鏡離子中的一種或多種。
4. 如權(quán)利要求1所述的8-哲基嗟咐端基化超支化聚醋稀±配合物，其特征在于，所述 第二配體為1，10-鄰菲羅咐或8-哲基嗟咐。
5. 如權(quán)利要求1所述8-哲基嗟咐端基化超支化聚醋稀±配合物的制備方法，包括W下 步驟： (1) 利用改性劑對端哲基超支化聚醋進行改性，在端哲基上連接8-哲基嗟咐結(jié)構(gòu)，得 到8-哲基嗟咐端基化超支化聚醋； (2) 將8-哲基嗟咐端基化超支化聚醋、第二配體和稀±可溶性鹽溶于有機溶劑中進行 反應，反應完成后從反應液中分離得到8-哲基嗟咐端基化超支化聚醋稀±配合物。
6. 如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述改性劑為5-橫酷面基-8-哲基嗟 咐。
7. 如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述端哲基超支化聚醋與改性劑的摩 爾比為1 : 6~100。
8. 如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述改性的反應溫度為20~40°C，反 應時間為2~4她。
9. 如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述8-哲基嗟咐端基化超支化聚醋、第 二配體和稀±可溶性鹽的摩爾比為1 : 1~100 : 1~100。
10. 如權(quán)利要求1~4任一所述的8-哲基嗟咐端基化超支化聚醋稀±配合物在制備光 波導材料中的應用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種8-羥基喹啉端基化超支化聚酯稀土配合物及其制備方法和應用，所述配合物結(jié)構(gòu)式如式(I)所示。所述制備方法包括以下步驟：(1)利用改性劑對端羥基超支化聚酯進行改性，在端羥基上連接8-羥基喹啉結(jié)構(gòu)，得到8-羥基喹啉端基化超支化聚酯；(2)將8-羥基喹啉端基化超支化聚酯、第二配體和稀土可溶性鹽溶于有機溶劑中進行反應，反應完成后，從反應液中分離得到8-羥基喹啉端基化超支化聚酯稀土配合物。本發(fā)明8-羥基喹啉端基化超支化聚酯稀土配合物在近紅外光通訊窗口具有熒光發(fā)射，適合作為有源光波導放大器的增益介質(zhì)，且具有較寬的熒光半高寬(FWHM)，有望獲得較大的增益帶寬。
【IPC分類】C09K11-06, C08G63-91
【公開號】CN104788667
【申請?zhí)枴緾N201510158591
【發(fā)明人】劉丹, 周大鵬, 王紅梅, 江華生, 徐雅玲, 杜樂美
【申請人】嘉興學院
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月3日