БЕСЦВЕТНЫЙ ФОСФОРЕСЦИРУЮЩИЙ ЛЮМИНОФОР КРАСНОГО СВЕЧЕНИЯ Российский патент 2013 года по МПК C09K11/77 

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 (Каткова М.А., Витухновский А.Г., Бочкарев М.Н. // Успехи химии. 2005. Т.74. №12. С.1193-1215).

Известны фосфоресцирующие люминофоры красного свечения, представляющие собой различные координационные соединения европия с карбоксилатными лигандами, такие как трис-бензоат европия. Эти координационные соединения имеют малую квантовую эффективность люминесценции. (V.Tsaryuk, K.Zhuravlev, V.Zolin, P.Gawryszewska, J.Legendziewicz, V.Kudryashova, I.Pekareva. Regulation of excitation and luminescence efficiencies of europium and terbium benzoates and 8-oxyquinolinates by modification of ligands // Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 177 (2006) 314-323).

Частично недостатки аналогов устраняются координационным соединением европия(III) с салициловой кислотой (HL1), имеющим формулу Eu(L1)₃ (трис-салицилат европия(III)), являющимся бесцветным фосфоресцирующим люминофором красного свечения, который выбран в качестве наиболее близкого аналога - прототипа. (Eliseeva S., Kotova О., Kuzmina N. et al. // Synth. Met. 2004. V.141. P.225). По сравнению с вышеуказанным аналогом он имеет в 2 раза большую квантовую эффективность люминесценции.

К недостаткам наиболее близкого аналога относится невысокая интенсивность и квантовая эффективность люминесценции.

Технической задачей заявляемого изобретения является получение эффективного бесцветного фосфоресцирующего люминофора красного свечения, обладающего высокой интенсивностью люминесценции.

Для решения поставленной задачи предлагается бесцветный фосфоресцирующий люминофор, представляющий собой координационное соединение европия(III) с [2-(аминокарбонил)фенокси]уксусной кислотой (HL2) и имеющий формулу Eu(L2)₃.

На фигуре изображены спектр люминесценции прототипа (2) и спектр люминесценции заявляемого люминофора (1) при комнатной температуре, представляющие собой зависимости интенсивности люминесценции от волнового числа.

Как видно на фигуре, заявляемое вещество имеет большую квантовую эффективность люминесценции, что определяется площадью под кривой спектра люминесценции в видимой области, по сравнению с прототипом (в 40.43 раз) и большую интенсивность люминесценции, что определяется высотой пиков максимумов спектра люминесценции. Заявляемое вещество имеет максимумы фосфоресценции при 18636, 14360, 16180, 16860 см^-1.

Координационное соединение европия(III) с [2-(аминокарбонил)фенокси]уксусной кислотой (Eu(L2)₃) было получено методом ионообменного синтеза (Гарновский А.Д. Современные аспекты синтеза металлокомплексов. Основные лиганды и методы / А.Д.Гарновский, И.С.Васильченко, Д.А.Гарновский. - Ростов-на-Дону: ЛаПо, 2000. - 335 с.).

Пример конкретного выполнения:

[2-(аминокарбонил)фенокси]уксусную кислоту массой 0,543 г (2,78-10^-3 моль) растворяли в воде. В раствор при перемешивании добавляли гидроокись калия до рН 6,5. Затем добавляли маленькими порциями раствор соли металла с концентрацией 1,6 моль/л (9,3·10^-4 моль). В результате синтеза образуется белый осадок, который отфильтровывали, промывали этанолом и высушивали до постоянной массы в вакуумной печи при остаточном давлении 20 Па. Выход полученного соединения составил 85,3%. Результаты анализа полученного соединения, найдено (%): С, 44.18; Н, 3.22; N, 5.61; Eu, 20.7. C₂₇H₂₄EuN₃O₁₂. Вычислено (%): C, 44.14; H, 3.27; N, 5.67; Eu, 20.7.

Реакцию комплексообразования можно выразить схемой:

В ИК-спектре заявляемого синтезированного координационного соединения обнаружены полосы поглощения (см^-1) 3413 ν(=N-H), 1633 ν(C=N), 1609 δ(=N-H), 1596 ν_as(COO-), 1420 ν_s(COO-).

На основании изложенного можно сделать вывод о том, что координационное соединение имеет более высокую эффективность (в 40,43 раз) и интенсивность красного свечения люминесценции по сравнению с прототипом, является новым и обладает изобретательским уровнем, т.е. является изобретением.

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. Предложенный бесцветный фосфоресцирующий люминофор красного свечения Eu(L2)₃ является продуктом реакции соединения европия(III) с [2-(аминокарбонил)фенокси]уксусной кислотой (HL2) и последующей вакуумной сушки в печи при остаточном давлении 20 Па. Указанный люминофор имеет максимумы фосфоресценции при 18636, 14360, 16180, 16860 см^-1 и обеспечивает значительную интенсивность красного свечения люминесценции и в 40,43 раза превышающую квантовую эффективность люминесценции по сравнению с известным бесцветным фосфоресцирующим люминофором красного свечения - соединением европия(III) с салициловой кислотой. 1 ил., 1 пр.

Бесцветный фосфоресцирующий люминофор красного свечения Eu(L2)₃, характеризующийся тем, что он является продуктом реакции соединения европия(III) с [2-(аминокарбонил)фенокси]уксусной кислотой (HL2) и последующей вакуумной сушки в печи при остаточном давлении 20 Па.