CN105348191B - 一种直接制备纯8‑羟基喹啉钙的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种直接制备纯8‑羟基喹啉钙的方法，以氧化钙和8‑羟基喹啉为原料，按照摩尔比为氧化钙:8‑羟基喹啉=1:2，将反应原料交替加入球磨罐中；研磨球为玛瑙球，研磨球与氧化钙和8‑羟基喹啉物料的质量比为10:1～20:1。向球磨罐中充入氮气，充入氮气的体积为球磨罐容积的3～5倍，然后开始球磨。球磨机转速为200 r/min～300 r/min，球磨时间为70 min～90 min，维持球磨反应温度为90℃～110℃。球磨反应完毕，出料，冷却至室温，获得黄绿色的8‑羟基喹啉钙产品，其纯度为98%～99%、收率为97%～99%。本发明具有绿色环保、工艺流程短、反应物利用率高、生产成本低等优点。

Description

一种直接制备纯8-羟基喹啉钙的方法
技术领域
本发明涉及一种直接制备纯8-羟基喹啉钙的方法，特别是涉及一种以氧化钙和8-羟基喹啉为反应物、球磨法直接制备纯8-羟基喹啉钙的方法。本发明具体属于金属有机配合物制备技术领域。
背景技术
目前，8-羟基喹啉及其衍生物与金属离子（主要包括Al3+、Zn2+、Cu2+等）形成的络盐型配合物成为有机发光材料中最引人注目的一类配合物发光材料，研究热点集中于铝配合物和重金属配合物。为了进一步改善和提高这类配合物的发光性能，更换其中的金属离子是一条简便而有效的途径。随着相关研究的发展和深入，环境友好、来源丰富、毒性小、价格低廉的碱土金属元素逐渐进入研究开发人员的视野。其中，8-羟基喹啉及其衍生物与钙离子形成的配合物倍受青睐。
现有制备8-羟基喹啉钙的方法均为液相法。液相法中最有代表性的8-羟基喹啉钙制备方法是2012年Nagpure等人在国际期刊“journal of fluorescence”第22卷第1272页公开的方法：以8-羟基喹啉和硝酸钙为反应原料；将硝酸钙溶于水且50℃下搅拌60 min、8-羟基喹啉溶于乙酸和水且50℃下搅拌4 h；按照摩尔比硝酸钙:8-羟基喹啉=1:2，将硝酸钙的水溶液与8-羟基喹啉的乙酸溶液混合，并且50℃下搅拌60 min，然后向反应物中滴加氨水而形成沉淀；过滤、数次洗涤、于80℃下干燥，冷却后获得8-羟基喹啉钙。传统液相法制备8-羟基喹啉钙普遍存在工艺流程较长、废液污染大（含盐有机废水）、产品收率低（一般为60%～70%）、生产周期长、产品纯度较低、生产成本高等不足。
由于用作发光材料的8-羟基喹啉类金属配合物纯度必须高于95%，因此，直接合成纯度高于95%的8-羟基喹啉钙自然就成为研发的技术目标之一。
发明内容
本发明的目的是针对液相法制备8-羟基喹啉钙技术存在工艺流程较长、废液污染严重、产品收率低、生产成本高等不足，提出一种流程简短、生产成本低、环境友好的制备纯8-羟基喹啉钙的新方法。
本发明的化学反应原理为：
CaO + 2C9H6NOH = Ca(C9H6NO)2 + H2O
本发明一种直接制备纯8-羟基喹啉钙的方法，以氧化钙和8-羟基喹啉为原料，以水为反应介质，球磨法制备纯8-羟基喹啉钙，具体工艺方案为：
按照摩尔比为氧化钙:8-羟基喹啉=1:2，将反应原料交替加入球磨罐中；研磨球为玛瑙球，研磨球与氧化钙和8-羟基喹啉物料的质量比为10:1～20:1；向球磨罐中充入氮气，充入氮气的体积为球磨罐容积的3～5倍，然后开始球磨；球磨机转速为200 r/min～300 r/min，球磨时间为70 min～ 90 min，维持球磨反应温度为 90℃～110℃；球磨反应完毕，出料，冷却至室温，获得黄绿色的8-羟基喹啉钙产品，其纯度为98%～99%、收率为97%～99%。
本发明的优点是：1）反应物和产物对环境友好、无废液和废渣产生，工艺流程绿色环保；2）反应只生成目标产物和水汽，原子的利用率高；3）反应物不需要过量，原料的利用率高；4）产品8-羟基喹啉钙的纯度高、收率高，制备效率高；5）工艺流程短，8-羟基喹啉钙的生产成本低等。
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-羟基喹啉钙的方法作进一步描述。
实施例 1
按照摩尔比为氧化钙:8-羟基喹啉=1:2，将反应原料交替加入100 L球磨罐中，氧化钙总计加入1.500 kg，8-羟基喹啉总计加入7.765 kg。研磨球为玛瑙球，研磨球与物料（氧化钙+8-羟基喹啉）的质量比为15:1，玛瑙球的质量为138.98 kg。向球磨罐中充入氮气，氮气流速为25 L/min，通氮气时间为20 min，充入氮气的体积为500 L为球磨罐容积的5倍，然后开始球磨。球磨机转速为250 r/min，球磨时间为80 min，维持球磨反应温度为 100℃。球磨反应完毕，出料，冷却至室温，获得黄绿色的8-羟基喹啉钙产品，其纯度为99%、收率为98%。
实施例 2
按照摩尔比为氧化钙:8-羟基喹啉=1:2，将反应原料交替加入100 L球磨罐中，氧化钙总计加入2.000 kg，8-羟基喹啉总计加入10.354研磨球为玛瑙球，研磨球与物料（氧化钙+8-羟基喹啉）的质量比为10:1，玛瑙球的质量为123.54 kg。向球磨罐中充入氮气，氮气流速为10 L/min，通氮气时间为30 min，充入氮气的体积为300 L为球磨罐容积的3倍，然后开始球磨。球磨机转速为300 r/min，球磨时间为70 min ，维持球磨反应温度为 110℃。球磨反应完毕，出料，冷却至室温，获得黄绿色的8-羟基喹啉钙产品，其纯度为98%、收率为99%。
实施例 3
按照摩尔比为氧化钙:8-羟基喹啉=1:2，将反应原料交替加入100 L球磨罐中，氧化钙总计加入1.000 kg，8-羟基喹啉总计加入5.177 kg。研磨球为玛瑙球，研磨球与物料（氧化钙+8-羟基喹啉）的质量比为20:1，玛瑙球的质量为123.54 kg。向球磨罐中充入氮气，氮气流速为40 L/min，通氮气时间为10 min，充入氮气的体积为400 L为球磨罐容积的4倍，然后开始球磨。球磨机转速为200 r/min，球磨时间为90 min，维持球磨反应温度为 90℃。球磨反应完毕，出料，冷却至室温，获得黄绿色的8-羟基喹啉钙产品，其纯度为98.5%、收率为97%。

Claims (1)

1.一种直接制备纯8-羟基喹啉钙的方法，其特征在于：所述方法以氧化钙和8-羟基喹啉为原料，以水为反应介质，按照摩尔比为氧化钙:8-羟基喹啉=1:2，将反应原料交替加入球磨罐中；研磨球为玛瑙球，研磨球与氧化钙和8-羟基喹啉物料的质量比为10:1～20:1；向球磨罐中充入氮气，充入氮气的体积为球磨罐容积的3～5倍，然后开始球磨；球磨机转速为200 r/min～300 r/min，球磨时间为70 min～90 min，维持球磨反应温度为 90℃～110℃；球磨反应完毕，出料，冷却至室温，获得黄绿色的8-羟基喹啉钙产品，其纯度为98%～99%、收率为97%～99%。
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