CN104649970A - 一种直接合成有机发光材料8-羟基喹啉锌的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种直接合成有机发光材料8-羟基喹啉锌的方法，包括以下步骤，第一步混料研磨：按无水醋酸锌:8-羟基喹啉的摩尔比为1:2将原料加入球磨机中，在研磨的过程中滴加无水乙醇，无水乙醇的用量为1滴/g，滴加的速度以不出现浆糊状为好，研磨1小时；第二步热熔反应：将研磨后的原料转移到真空干燥器中，先将真空干燥器抽真空到真空度为负0.08MPa，后升温至90～110℃，加热2h～3h，后冷却至室温，出料，得到纯度为97%～99%的8-羟基喹啉锌。本发明具有操作简单、产率高、成本低、无废液产生更为环保等优点。

Description

一种直接合成有机发光材料8-羟基喹啉锌的方法
技术领域
本发明属于有机发光材料技术领域，涉及以无水醋酸锌及8-羟基喹啉为原料，无水反应体系合成8-羟基喹啉锌的方法，具体为一种直接合成有机发光材料8-羟基喹啉锌的方法。
背景技术
8-羟基喹啉具有较强的配位能力，是过渡金属良好的螯合剂。8-羟基喹啉金属配合物是优良的电子传输及发光材料，具有荧光效率高（约30%）、真空蒸发成膜特性良好、熔点高和稳定性好等特点，被认为是实现OLED商品化的首选材料。8-羟基喹啉金属配合物具有良好的电致发光性能，特别是8-羟基喹啉锌，其电致发光亮度超过1500cd/m2 ，而纯度达到95%的8-羟基喹啉锌被认为是极佳的发光材料。因此，研究8-羟基喹啉锌的合成是很有必要的。
现有制备8-羟基喹啉锌的方法有液相法和固相法。
据2009年人工晶体化学报第38卷第3期第756至760页报道，卫芳芳等人采用液相法合成8-羟基喹啉锌，具体的操作步骤是将8-羟基喹啉和氯化锌溶解在乙醇中，溶解后的溶液在70℃条件下反应8 h，并加三乙胺调节pH到8左右，反应后冷却至室温，得到的产物用乙醇多次洗涤后再用乙醇重结晶，抽滤后真空升华得到产物8-羟基喹啉锌。不难看出，采用液相法合成8-羟基喹啉锌操作繁琐，花费时间长，为了得到纯度高的产品，后续产物需要消耗大量的有机溶剂洗涤，不仅造成试剂的浪费，增加了生产成本，而且安全性低。由于8-羟基喹啉锌在乙醇中的溶解度很小，所以在用乙醇重结晶提纯时，要用大量的乙醇去溶解含有杂质的8-羟基喹啉锌。真空升华能耗高，生产规模也很小。
据1993年化学学报第51卷第363至367页报道，贾殿赠等人用固相法合成8-羟基喹啉锌，将水合醋酸锌和8-羟基喹啉按摩尔比1:2称量放入研钵中，在室温（20 ± 2℃）下研磨混合充分，后放置6h。反应体系的颜色由白色逐渐变为米黄色。得到产物后用乙醇和丙酮连续洗涤，最终得到产率为77%的8-羟基喹啉锌。据此可知，采用固相法合成8-羟基喹啉锌反应的时间过长，合成的产物也需要有机溶剂洗涤提纯，不仅造成试剂的浪费，而且安全性低，得到产物的产率太低，增加了生产成本。
因此，现有制备发光材料8-羟基喹啉锌的工艺方法，存在生产周期长、工艺复杂、废水污染大、安全性低、生产成本高等缺点。
发明内容
本发明的目的是针对现有制备8-羟基喹啉锌工艺方法的缺点，提供一种直接合成有机发光材料8-羟基喹啉锌的方法，该方法操作简单、低能耗、低污染、高产率的直接合成出达到发光材料纯度要求的8-羟基喹啉锌。
本发明的技术方案如下：一种直接合有成机发光材料8-羟基喹啉锌的方法，所述的方法采用湿固相-热熔法，以无水醋酸锌和8-羟基喹啉为原料，无水体系合成8-羟基喹啉锌，其特征在于包括以下步骤，分两步合成；
第一步混料研磨：按无水醋酸锌：8-羟基喹啉摩尔比为1:2将原料加入球磨机中，在研磨的过程中滴加无水乙醇，研磨1h；
第二步热熔反应：将研磨后的原料转移到干燥器中，加热2 h～3 h，后冷却至室温，出料，得到纯8-羟基喹啉锌。
本发明所述研磨球为钢球，研磨球与物料比为10:1，球磨机转速为150 r/min。
本发明所述在研磨过程中滴加无水乙醇，无水乙醇的用量为1滴/g，滴加的速度以不出现浆糊状为好。
本发明所述加热过程是在真空条件下进行的，将真空干燥器抽真空到真空度为负0.08MPa。
本发明所述真空条件下的反应温度是在90～110℃之间。
本发明所述以无水体系合成8-羟基喹啉锌。
本发明的反应原理如下：
2C9H7NO + Zn（CH3COO)2 = Zn（C9H6NO)2+2CH3COOH ↑ 。
本发明与现有制备8-羟基喹啉锌的方法相比有如下优点：采用无水、真空反应体系避免了水和氧气对产品纯度的影响；在研磨过程中滴加少量的无水乙醇，反应物的颜色很快就由无色变为黄色，加快了反应速率、缩短了反应时间；通过适当升高温度强化了反应，反应原料8-羟基喹啉不用过量，降低了生产成本；最终得到的产品不需要提纯，纯度直接达到发光材料的要求；整个生产过程操作简单、无废液产生，更为环保、得到产品的产率高。
具体实施方式
实施例1
以无水醋酸锌和8-羟基喹啉为原料，分两步合成，第一步混料研磨：按摩尔比为无水醋酸锌:8-羟基喹啉=1:2准确称取无水醋酸锌7.743 kg，8-羟基喹啉12.255 kg，将原料加入100 L球磨机中，研磨球为钢球，研磨球与物料比为10:1，钢球的总质量为199.98 kg，球磨机转速为150 r/min，在研磨的过程中滴加500 ml无水乙醇，滴加的速度以不出现浆糊状为好，研磨1h后得到黄色产物；第二步热熔反应：将得到的黄色产物转移到真空干燥器中，先将真空干燥器抽真空到真空度为负0.08MPa，后升温至90℃，加热3 h，后冷却至室温，出料，得到纯度为97%的8-羟基喹啉锌。
实施例2
以无水醋酸锌和8-羟基喹啉为原料，分两步合成，第一步混料研磨：按摩尔比为无水醋酸锌:8-羟基喹啉=1:2准确称取无水醋酸锌7.743 kg，8-羟基喹啉12.255 kg，将原料加入100 L球磨机中，研磨球为钢球，研磨球与物料比为10:1，钢球的总质量为199.98 kg，球磨机转速为150 r/min，在研磨的过程中滴加500 ml无水乙醇，滴加的速度以不出现浆糊状为好，研磨1 h后得到黄色产物；第二步热熔反应：将得到的黄色产物转移到真空干燥器中，先将真空干燥器抽真空到真空度为负0.08MPa，后升温至100℃，加热2 h，后冷却至室温，出料，得到纯度为99%的8-羟基喹啉锌。
实施例3
以无水醋酸锌和8-羟基喹啉为原料，分两步合成，第一步混料研磨：按摩尔比为无水醋酸锌:8-羟基喹啉=1:2准确称取无水醋酸锌7.743 kg，8-羟基喹啉12.255 kg，将原料加入100 L球磨机中，研磨球为钢球，研磨球与物料比为10:1，钢球的总质量为199.98 kg，球磨机转速为150 r/min，在研磨的过程中滴加500 ml无水乙醇，滴加的速度以不出现浆糊状为好，研磨1 h后得到黄色产物；第二步热熔反应：将得到的黄色产物转移到真空干燥器中，先将真空干燥器抽真空到真空度为负0.08MPa，后升温至110℃，加热2 h，后冷却至室温，出料，得到纯度为99%的8-羟基喹啉锌。

Claims (6)

1.一种直接合成有机发光材料8-羟基喹啉锌的方法，所述的方法采用湿固相-热熔法，以无水醋酸锌和8-羟基喹啉为反应原料，直接制备纯8-羟基喹啉锌；其特征在于方法步骤如下：
第一步，混料研磨：按无水醋酸锌：8-羟基喹啉摩尔比为1:2将原料加入球磨机中，在研磨的过程中滴加无水乙醇，研磨1h；
第二步，热熔反应：将研磨后的原料转移到干燥器中，加热2 h～3 h，后冷却至室温，出料，得到纯8-羟基喹啉锌。
2.根据权利要求1所述的一种直接合成有机发光材料8-羟基喹啉锌的方法，其特征在于；所述研磨球为钢球，研磨球与物料比为10:1，球磨机转速为150 r/min。
3.根据权利要求1所述的一种直接合成有机发光材料8-羟基喹啉锌的方法，其特征在于：在研磨过程中滴加无水乙醇，无水乙醇的用量为1滴/g，滴加的速度不出现浆糊状。
4.根据权利要求1所述的一种直接合成有机发光材料8-羟基喹啉锌的方法，其特征在于：加热过程是在真空条件下进行的.
根据权利要求1或4所述的一种直接合成有机发光材料8-羟基喹啉锌的方法，其特征在于：将真空干燥器抽真空到真空度为负0.08MPa。
5.根据权利要求1或4所述的一种直接合成有机发光材料8-羟基喹啉锌的方法，其特征在于：真空条件下的反应温度是在90～110℃之间。
6.根据权利要求1所述的一种直接合成有机发光材料8-羟基喹啉锌的方法，其特征在于：以无水体系合成8-羟基喹啉锌。
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