一种金铜簇配位聚合物的制备与力致变色性能

doi:10.7503/cjcu20260007

摘要/Abstract

摘要：

合成了一种具有原子精确结构的新型金铜配位聚合物[AuCu(L)₂] _n （L=苯乙炔），其在聚集态下表现出良好的发光性能. [AuCu(L)₂] _n 具有一维链状结构，能够通过一锅法在室温条件下高效合成. 在研磨作用下， [AuCu(L)₂] _n 从浅黄色变为红色，发射波长从550 nm红移至620 nm. 在二氯甲烷蒸汽作用下，红色的[AuCu(L)₂] _n 可以恢复为浅黄色，发光也可恢复为黄色发光. 该可逆变化过程表现出优异的抗疲劳性，使得[AuCu(L)₂] _n 在荧光防伪材料领域具有潜在应用前景. 机理研究表明， [AuCu(L)₂] _n 在研磨后从晶态向无定形态转变，原本的金属-金属键和分子内、分子间的大量π-π相互作用被破坏，阻断了簇中心发光通道，是导致其发光和颜色改变的主要原因.

关键词: 配位聚合物, 金铜簇, 力致变色

Abstract:

An atomic precise gold-copper coordination polymer，［AuCu（L）₂］ _n （L=phenylacetylene）， was synthesized， which exhibits excellent luminescent properties in the aggregated state. ［AuCu（L）₂］ _n has a one⁃dimensional chain⁃like structure and can be efficiently synthesized by a one⁃pot method at room temperature. Upon grinding， the color of ［AuCu（L）₂］ _n changes from yellow to red， and the emission wavelength red⁃shifts from 550 nm to 620 nm. Under the action of dichloromethane vapor， the red ［AuCu（L）₂］ _n powders can revert to yellow. This reversible change process exhibits excellent fatigue resistance， making ［AuCu（L）₂］ _n suitable for the application in fluorescent anti⁃counterfeiting materials. Mechanistic study shows that ［AuCu（L）₂］ _n transforms from a crystalline state to an amorphous state after grinding. Meanwhile， the original metal⁃metal bonds and a large number of π-π interactions within and between molecules are disrupted， blocking the long-range cluster center luminescence channel， which is the main reason for its luminescence and color change.

Key words: Coordination polymer, Gold-copper cluster, Mechanochromism

中图分类号:

O614

TrendMD:

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图/表 5

Fig.1 Schematic diagram of molecular stacking(A), monomer structure(B), intermolecular interactions(C) and SEM image and elemental mapping(D) of [AuCu(L)2] n

Fig.2 UV⁃Vis diffuse reflectance absorption spectra(A) and luminescence spectra(B) of [AuCu(L)2] n before and after grinding and reversible luminescence cycles of [AuCu(L)2] n under alternating grinding/exposure to DCM vapor (C)Inset in (A)： photographs of [AuCu(L)2] n before and after grinding under daylight. Inset in (B)： photographs of [AuCu(L)2] n before and after grinding under UV light.

Fig.3 Photographs showing the temperature⁃dependent color changes of unground [AuCu(L)2] n under UV light(A), 3D luminescence spectra of [AuCu(L)2] n at 80 K(B) and 170 K(C), temperature⁃dependent luminescence spectra of unground [AuCu(L)2] n (D), luminescence intensity of unground [AuCu(L)2] n at 550 nm as a function of temperature, temperature⁃dependent luminescence spectra of ground [AuCu(L)2] n (F) and luminescence intensity of ground [AuCu(L)2] n at 620 nm as a function of temperature(G)

Fig.4 Luminescence lifetime of unground(A) and ground(B) [AuCu(L)2] n at different temperatures, schematic diagrams showing the decrease of the intermolecular Au—Au distances with temperature(C) and XRD patterns of the [AuCu(L)2] n before grinding, after grinding and exposure to DCM vapor

Fig.5 Schematic representation of information storage and erasure in [AuCu(L)2] n ⁃based paper

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