一種制備發光材料8-羥基喹啉鈣的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及有機電致發光材料技術領域，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化法制備8-羥基喹啉鈣的方法。
【背景技術】
[0002] 有機金屬配合物發光材料既具有有機物的高熒光量子效率優點，又有無機物穩定 性的優點，其制備方法簡單快速，是實現有機電致發光器件商業化的理想材料。隨著科研的 不斷深入，越來越多的有機電致發光材料被報道，其中8-羥基喹啉類金屬配合物作為性能 優良的有機電致發光材料，已經得到了廣泛的研究和應用。
[0003] Alq3作為基本的首選材料廣泛應用于有機發光二極管(0LED)作為電子輸送和綠 色發光層，但其發射效率低和壽命短仍然是許多技術和工業應用面臨的主要挑戰； 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光性能;Caq2與Alq3和Znq2相比具有優勢，如優 勝的絕對光致發光效率。
[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 發的工藝技術: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調節至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)等研發的工藝技術：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次，除去未反應雜質，樣品在80°C下干燥。
[0006] 可以看出，傳統的液相沉淀法需要加入堿中和試劑，洗滌也可能需要相應的試劑 進行洗滌，這就會造成因額外試劑的加入而產生副產物，同時，也需要增加繁雜的設備和操 作去除副產物以提純，使得產率低、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行配位反 應、反應時間長、制備及提純過程繁雜、過程不易控制、產生有害廢液、成本高、產率低、純度 低等問題。
[0008] 針對上訴問題，本發明研發了以氫氧化鈣為原料，去離子水為溶劑，沉淀轉換法制 備8-羥基喹啉鈣。通過氫氧化鈣自身來調節反應的pH，使反應既能發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，縮短了反應時間，提 高了 8-羥基喹啉鈣的產率和純度，同時也不會產生有害廢液，綠色環保。

【發明內容】

[0009]本發明的目的是針對現有制備發光材料8-羥基喹啉鈣的方法存在產率低、純度 低、步驟繁雜、時間長、成本高等缺點，而提出一種產率高、純度高、步驟少、周期短、不使用 額外堿中和試劑、操作簡單、綠色環保、成本低的制備8-羥基喹啉鈣的方法。
[0010]本發明的反應原理為： 2C9H7NO+Ca(0H)2-> (C9H6N0)2Ca+2H2O。
[0011] 本發明一種制備發光材料8-羥基喹啉鈣的方法，以氫氧化鈣為原料，去離子水為 溶劑，沉淀轉化法制備8-羥基喹啉鈣;具體通過以下步驟來實現： 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: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：將產物轉移至烘箱，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%、產率為79 · 27~86 · 72%的8-羥基喹啉鈣。
[0012] 本發明所述加熱攪拌的溫度為90°C，攪拌速度為30r/min。
[0013] 本發明的優點是:能在無添加堿中和試劑的條件下高效率地進行配位反應，反應 時間短，避免繁雜的制備、提純過程，制備方法簡單，過程易控，無有害廢液產生，綠色環保， 成本低，產率高，純度高。
【具體實施方式】
[0014] 下面結合具體實施例對本發明所述的一種制備發光材料8-羥基喹啉鈣的方法作 進一步描述。
[0015] 實施例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: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：將產物轉移至烘箱，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，其產率為82.46%。
[0016] 實施例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: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：將產物轉移至烘箱，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，其產率為86.72%。
[0017] 實施例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: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：將產物轉移至烘箱，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，其產率為79.27%。
【主權項】
1. 一種制備發光材料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 淀轉化法制備8-羥基喹啉鈣;具體通過以下步驟來實現： 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: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：將產物轉移至烘箱，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%、產率為79 · 27~86 · 72%的8-羥基喹啉鈣。2. 根據權利要求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：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：將產物轉移至烘箱，室溫升至105℃并保溫1h，冷卻至室溫出料，得8-羥基喹啉鈣。本發明解決了傳統中需添加堿中和試劑，同時省略了副產物的去除、提純等一系列的繁雜操作，避免了副產物及多余操作導致產物產率低、純度低的問題。本發明具有流程短、純度高、無需堿中和試劑、操作簡單易控、成本低、環保等優點。
【IPC分類】C09K11/06, C07D215/30
【公開號】CN105439950
【申請號】CN201510986542
【發明人】吳詩婷, 萬婷, 鐘學明
【申請人】南昌航空大學
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年12月26日