CN104151238B - 一种直接制备纯8-羟基喹啉铝的方法 - Google Patents

一种直接制备纯8-羟基喹啉铝的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种直接制备纯8-羟基喹啉铝的方法，以二乙酸氢氧化铝和8-羟基喹啉为原料，包括二个步骤。第一步混料：按照摩尔比为二乙酸氢氧化铝:8-羟基喹啉=1:3，将反应原料加入混料机中，混合均匀；第二步热熔反应：将混合均匀的反应原料转移至反应器中，充入氮气驱除反应器中的空气后，并且在氮气保护下，升温至120℃～130℃，反应2h～3h；反应完毕，冷却至室温，出料，获得纯度为98%～99%的8-羟基喹啉铝。本发明具有流程短、产率高、无废液排放、生产成本低等优点。

Description

一种直接制备纯8-羟基喹啉铝的方法
技术领域
本发明涉及一种直接制备纯8-羟基喹啉铝的方法，特别是涉及一种以二乙酸氢氧化铝为主要原料，热熔法直接制备纯8-羟基喹啉铝的方法。
背景技术
由于具有良好的发光特性、成膜性和热稳定性，纯度大于95%的8-羟基喹啉铝被认为是极佳的有机电致发光材料。但是，现有制备发光材料8-羟基喹啉铝的工业化依然是化学沉淀法。化学沉淀法以8-羟基喹啉和水溶性铝盐为主要原料。制备8-羟基喹啉铝的经典的方法是：在水和乙醇体系中，由8-羟基喹啉与铝离子pH值为4.5～5.5、温度为60～70℃条件下反应约12h。这种方法所得到的8-羟基喹啉铝是草绿色固体，纯度一般在80%左右。显然，必须采用恰当的方法对草绿色的8-羟基喹啉铝粗产品进行提纯，才能满足发光材料的要求。常用的提纯方法是升华法或柱色谱法，均需要进行多次提纯才能使8-羟基喹啉铝的纯度从80%提高到95%。升华法和柱色谱法的提纯过程相当复杂，而且不能大批量生产。为了提高8-羟基喹啉铝的产率，通用的手段是大大过量沉淀剂8-羟基喹啉。制备工艺过程中，排放的废水含有乙醇、反应过量的8-羟基喹啉、以及调节pH值所产生的物质。由于该废水尚无恰当的处理工艺，至今还是直接排放。因此，目前工业化制备发光材料8-羟基喹啉铝的工艺方法，存在流程长、规模小、废水污染大、生产成本高等不足。
发明内容
本发明的目的是针对现有工业化制备8-羟基喹啉铝的方法存在流程长、规模小、废水污染大、生产成本高，而提出一种流程短、成本低、污染小、可以大规模生产的用于制备8-羟基喹啉铝的方法。
本发明是无溶剂的热熔反应体系，以二乙酸氢氧化铝和8-羟基喹啉为反应原料，在氮气N2保护下直接合成发光材料8-羟基喹啉铝。本发明通过加热强化反应，价格较高的反应原料8-羟基喹啉不需要过量，降低了生产成本。消除了液相（比如水—乙醇）反应体系中制备8-羟基喹啉铝的不良副反应，提高了8-羟基喹啉铝的纯度。不需要繁琐的提纯工艺步骤，缩短了工艺流程。不使用溶剂，无废液排放，保护了环境。
本发明的反应原理为：
AlOH(CH3COO)2+3C9H6NOH=Al(C9H6NO)3+CH3COOH↑+H2O↑
本发明一种直接制备纯8-羟基喹啉铝的方法，以二乙酸氢氧化铝和8-羟基喹啉为反应原料，具体通过以下步骤来实现：
第一步，混料
按照摩尔比为二乙酸氢氧化铝:8-羟基喹啉=1:3，将反应原料加入混料机中，混合均匀。
第二步，热熔反应
将混合均匀的反应原料转移至反应器中，充入氮气驱除反应器中的空气后，并且在氮气保护下，升温至120℃～130℃，反应2h～3h；反应完毕，冷却至室温，出料，获得纯度为98%～99%的8-羟基喹啉铝。
本发明的优点是：1）无废液排放，保护环境。2）8-羟基喹啉不需要过量。3）工艺流程短。4）8-羟基喹啉铝的产率高。5）生产成本低。6）热熔反应时，可以回收乙酸，反应原料的利用效率高。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明所述的一种直接制备纯8-羟基喹啉铝的方法作进一步描述。
实施例1：
第一步，混料
按照摩尔比为二乙酸氢氧化铝:8-羟基喹啉=1:3，将反应原料54.25kg二乙酸氢氧化铝和145.75kg8-羟基喹啉依次加入混料机中，混合均匀。
第二步，热熔反应
将混合均匀的200kg反应原料转移至反应器中，充入氮气驱除反应器中的空气后，并且在氮气保护下，升温至125℃，反应2.5h。反应完毕，冷却至室温，出料，获得纯度为98.5%的8-羟基喹啉铝。冷凝法回收热熔反应中产生的乙酸。
实施例2：
第一步，混料
按照摩尔比为二乙酸氢氧化铝:8-羟基喹啉=1:3，将反应原料27.12kg二乙酸氢氧化铝和72.88kg8-羟基喹啉依次加入混料机中，混合均匀。
第二步，热熔反应
将混合均匀的100kg反应原料转移至反应器中，充入氮气驱除反应器中的空气后，并且在氮气保护下，升温至120℃，反应3h；反应完毕，冷却至室温，出料，获得纯度为99%的8-羟基喹啉铝。冷凝法回收热熔反应中产生的乙酸。
实施例3：
第一步，混料
按照摩尔比为二乙酸氢氧化铝:8-羟基喹啉=1:3，将反应原料81.37kg二乙酸氢氧化铝和218.63kg8-羟基喹啉依次加入混料机中，混合均匀。
第二步，热熔反应
将混合均匀的300kg反应原料转移至反应器中，充入氮气驱除反应器中的空气后，并且在氮气保护下，升温至130℃，反应2h；反应完毕，冷却至室温，出料，获得纯度为98%的8-羟基喹啉铝。冷凝法回收热熔反应中产生的乙酸。

Claims (1)

1.一种直接制备纯8-羟基喹啉铝的方法，其特征在于：所述的方法采用热熔反应体系，在氮气保护下，以二乙酸氢氧化铝和8-羟基喹啉为反应原料，直接制备纯8-羟基喹啉铝，具体通过以下步骤来实现：
第一步，混料
按照摩尔比为二乙酸氢氧化铝:8-羟基喹啉=1:3，将反应原料加入混料机中，混合均匀；
第二步，热熔反应
将混合均匀的反应原料转移至反应器中，充入氮气驱除反应器中的空气后，并且在氮气保护下，升温至120℃～130℃，反应2h～3h；反应完毕，冷却至室温，出料，获得纯度为98%～99%的8-羟基喹啉铝。
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