一種制備發(fā)光材料8-羥基喹啉鈣的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及有機(jī)電致發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種以氫氧化鈣為原料，無 需添加堿中和試劑的沉淀轉(zhuǎn)化法制備8-羥基喹啉鈣的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 有機(jī)金屬配合物發(fā)光材料既具有有機(jī)物的高熒光量子效率優(yōu)點(diǎn)，又有無機(jī)物穩(wěn)定 性的優(yōu)點(diǎn)，其制備方法簡單快速，是實(shí)現(xiàn)有機(jī)電致發(fā)光器件商業(yè)化的理想材料。隨著科研的 不斷深入，越來越多的有機(jī)電致發(fā)光材料被報道，其中8-羥基喹啉類金屬配合物作為性能 優(yōu)良的有機(jī)電致發(fā)光材料，已經(jīng)得到了廣泛的研究和應(yīng)用。
[0003] Alq3作為基本的首選材料廣泛應(yīng)用于有機(jī)發(fā)光二極管(0LED)作為電子輸送和綠 色發(fā)光層，但其發(fā)射效率低和壽命短仍然是許多技術(shù)和工業(yè)應(yīng)用面臨的主要挑戰(zhàn)； Znq2與Alq3相比雖有更高的噴射效率，低操作電壓和高的量子產(chǎn)率，但卻因其不溶于 普通溶劑使其難以在溶劑化媒介中研究其發(fā)光性能;Caq2與Alq3和Znq2相比具有優(yōu)勢，如優(yōu) 勝的絕對光致發(fā)光效率。
[0004] 目前，研究中Caq2的制備方法主要是液相沉淀法，下面簡要介紹兩種： C.T.R.Guerreiro(JournalofThermalAnalysisandCalorimetr. 2002)等石開 發(fā)的工藝技術(shù):將無水氯化鈣與8-羥基喹啉衍生物的丙酮溶液在不斷攪拌下混合，加濃氨 水將pH調(diào)節(jié)至9，并加熱一小時。在此之后溶液在室溫下靜置，直到其完全沉淀，然后將其過 濾，將沉淀物用稀氨水溶液洗滌幾次，以便消除多余的配體。將得到的固體化合物保存在一 個含無水氯化鈣的干燥器中并在60攝氏度下干燥。
[0005] I·M. (SpringerScience+BusinessMedia,LLC. 2012)等研發(fā)的工藝技術(shù)：將 8-羥基喹啉緩慢溶解在25ml二次蒸餾水中，然后加入10ml醋酸。將此溶液在50°C下攪拌4h， 得到橙色透明溶液。該溶液命名為混合物1。在另一個燒杯里，將Ca(N〇3)2 · 4H20溶解與15ml 二次蒸餾水中，50°C下大力攪拌lh，得到透明液體，命名為混合物2。將這兩種混合物混合得 到的懸浮物在50°C下攪拌lh，在不斷攪拌下逐滴加入ΝΗ40Η沉淀劑，直到淡黃色沉淀形成。 將沉淀物過濾，用二次蒸餾水洗滌數(shù)次，除去未反應(yīng)雜質(zhì)，樣品在80°C下干燥。
[0006] 可以看出，傳統(tǒng)的液相沉淀法需要加入堿中和試劑，洗滌也可能需要相應(yīng)的試劑 進(jìn)行洗滌，這就會造成因額外試劑的加入而產(chǎn)生副產(chǎn)物，同時，也需要增加繁雜的設(shè)備和操 作去除副產(chǎn)物以提純，使得產(chǎn)率低、純度低，無形之中，也增加了成本和操作的難度。
[0007] 因此，現(xiàn)有8-羥基喹啉鈣的制備方法，普遍存在需加堿中和試劑才能進(jìn)行配位反 應(yīng)、反應(yīng)時間長、制備及提純過程繁雜、過程不易控制、產(chǎn)生有害廢液、成本高、產(chǎn)率低、純度 低等問題。
[0008] 針對上訴問題，本發(fā)明研發(fā)了以氫氧化鈣為原料，去離子水為溶劑，沉淀轉(zhuǎn)換法制 備8-羥基喹啉鈣。通過氫氧化鈣自身來調(diào)節(jié)反應(yīng)的pH，使反應(yīng)既能發(fā)生高效配位又能避免 額外加入堿中和試劑及加入后的一系列繁瑣提純過程，方法簡單易控，縮短了反應(yīng)時間，提 高了 8-羥基喹啉鈣的產(chǎn)率和純度，同時也不會產(chǎn)生有害廢液，綠色環(huán)保。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有制備發(fā)光材料8-羥基喹啉鈣的方法存在產(chǎn)率低、純度 低、步驟繁雜、時間長、成本高等缺點(diǎn)，而提出一種產(chǎn)率高、純度高、步驟少、周期短、不使用 額外堿中和試劑、操作簡單、綠色環(huán)保、成本低的制備8-羥基喹啉鈣的方法。
[0010]本發(fā)明的反應(yīng)原理為： 2C9H7NO+Ca(0H)2-> (C9H6N0)2Ca+2H2O。
[0011] 本發(fā)明一種制備發(fā)光材料8-羥基喹啉鈣的方法，以氫氧化鈣為原料，去離子水為 溶劑，沉淀轉(zhuǎn)化法制備8-羥基喹啉鈣;具體通過以下步驟來實(shí)現(xiàn)： 1) 配料:按摩爾比為氫氧化鈣:8-羥基喹啉=1: 2將原料加入容器中，以原料總量:去離 子水=lkg: 50L加入去離子水溶解或分散均勻； 2) 反應(yīng):在80~100°C下加熱攪拌4小時； 3) 冷卻過濾:冷卻至室溫，過濾，用85°C去離子水洗滌3~5次； 4) 干燥：將產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至烘箱，室溫升至105°C并保溫lh，冷卻至室溫出料，得純度為 97 · 42~98 · 26%、產(chǎn)率為79 · 27~86 · 72%的8-羥基喹啉鈣。
[0012] 本發(fā)明所述加熱攪拌的溫度為90°C，攪拌速度為30r/min。
[0013] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:能在無添加堿中和試劑的條件下高效率地進(jìn)行配位反應(yīng)，反應(yīng) 時間短，避免繁雜的制備、提純過程，制備方法簡單，過程易控，無有害廢液產(chǎn)生，綠色環(huán)保， 成本低，產(chǎn)率高，純度高。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明所述的一種制備發(fā)光材料8-羥基喹啉鈣的方法作 進(jìn)一步描述。
[0015] 實(shí)施例1: 1) 按摩爾比為氫氧化鈣:8-羥基喹啉=1:2，原料總量:去離子水=lkg: 50L，將20.330kg (274 · 42mol)氫氧化鈣和79 · 670kg(548 · 84mol) 8-羥基喹啉加入容器中，加入5000L去離 子水溶解或分散均勻； 2) 反應(yīng):在85°C下加熱攪拌4小時； 3) 冷卻過濾:冷卻至室溫，過濾，用85°C去離子水洗滌3~5次； 4) 干燥：將產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至烘箱，室溫升至105°C并保溫lh，冷卻至室溫出料，得純度為 97.42%的8-羥基喹啉鈣，其產(chǎn)率為82.46%。
[0016] 實(shí)施例2: 1) 按摩爾比為氫氧化鈣:8-羥基喹啉=1:2，原料總量:去離子水=lkg: 50L，將20.330kg (274 · 42mol)氫氧化鈣和79 · 670kg(548 · 84mol) 8-羥基喹啉加入容器中，加入5000L去離 子水溶解或分散均勻； 2) 反應(yīng):在90°C下加熱攪拌4小時； 3) 冷卻過濾:冷卻至室溫，過濾，用85°C去離子水洗滌3~5次； 4) 干燥：將產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至烘箱，室溫升至105°C并保溫lh，冷卻至室溫出料，得純度為 98.17%的8-羥基喹啉鈣，其產(chǎn)率為86.72%。
[0017] 實(shí)施例3: 1) 按摩爾比為氫氧化鈣:8-羥基喹啉=1:2，原料總量:去離子水=lkg: 50L，將20.330kg (274 · 42mol)氫氧化鈣和79 · 670kg(548 · 84mol) 8-羥基喹啉加入容器中，加入5000L去離 子水溶解或分散均勻； 2) 反應(yīng):在95°C下加熱攪拌4小時； 3) 冷卻過濾:冷卻至室溫，過濾，用85°C去離子水洗滌3~5次； 4) 干燥：將產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至烘箱，室溫升至105°C并保溫lh，冷卻至室溫出料，得純度為 98.26%的8-羥基喹啉鈣，其產(chǎn)率為79.27%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種制備發(fā)光材料8-羥基喹啉鈣的方法，以氫氧化鈣為原料，去離子水為溶劑，沉 淀轉(zhuǎn)化法制備8-羥基喹啉鈣;具體通過以下步驟來實(shí)現(xiàn)： 1) 配料:按摩爾比為氫氧化鈣:8-羥基喹啉=1:2將原料加入容器中，以原料總量:去離 子水=lkg: 50L加入去離子水溶解或分散均勻； 2) 反應(yīng):在80~100°C下加熱攪拌4小時； 3) 冷卻過濾:冷卻至室溫，過濾，用85°C去離子水洗滌3~5次； 4) 干燥：將產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至烘箱，室溫升至105°C并保溫lh，冷卻至室溫出料，得純度為 97 · 42~98 · 26%、產(chǎn)率為79 · 27~86 · 72%的8-羥基喹啉鈣。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所訴的一種制備8-羥基喹啉鈣的方法，其特征在于:所述加熱攪拌的 溫度為90°C，攪拌速度為30r/min。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種制備8-羥基喹啉鈣的方法。具體分四步，配料：按摩爾比為氫氧化鈣：8-羥基喹啉=1:2將原料加入容器中，以原料總量：去離子水=1kg:50L加入去離子水溶解或分散均勻；反應(yīng)：在80～100℃下加熱攪拌4小時；冷卻過濾：冷卻至室溫，過濾，用85℃去離子水洗滌3～5次；干燥：將產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至烘箱，室溫升至105℃并保溫1h，冷卻至室溫出料，得8-羥基喹啉鈣。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)中需添加堿中和試劑，同時省略了副產(chǎn)物的去除、提純等一系列的繁雜操作，避免了副產(chǎn)物及多余操作導(dǎo)致產(chǎn)物產(chǎn)率低、純度低的問題。本發(fā)明具有流程短、純度高、無需堿中和試劑、操作簡單易控、成本低、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】C09K11/06, C07D215/30
【公開號】CN105439950
【申請?zhí)枴緾N201510986542
【發(fā)明人】吳詩婷, 萬婷, 鐘學(xué)明
【申請人】南昌航空大學(xué)
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年12月26日