CN105439950B - 一种制备发光材料8-羟基喹啉钙的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制备8‑羟基喹啉钙的方法。具体分四步，配料：按摩尔比为氢氧化钙：8‑羟基喹啉=1:2将原料加入容器中，以原料总量：去离子水=1kg:50L加入去离子水溶解或分散均匀；反应：在80～100℃下加热搅拌4小时；冷却过滤：冷却至室温，过滤，用85℃去离子水洗涤3～5次；干燥：将产物转移至烘箱，室温升至105℃并保温1h，冷却至室温出料，得8‑羟基喹啉钙。本发明解决了传统中需添加碱中和试剂，同时省略了副产物的去除、提纯等一系列的繁杂操作，避免了副产物及多余操作导致产物产率低、纯度低的问题。本发明具有流程短、纯度高、无需碱中和试剂、操作简单易控、成本低、环保等优点。

Description

一种制备发光材料8-羟基喹啉钙的方法
技术领域
本发明涉及有机电致发光材料技术领域，特别是涉及一种以氢氧化钙为原料，无需添加碱中和试剂的沉淀转化法制备8-羟基喹啉钙的方法。
背景技术
有机金属配合物发光材料既具有有机物的高荧光量子效率优点，又有无机物稳定性的优点，其制备方法简单快速，是实现有机电致发光器件商业化的理想材料。随着科研的不断深入，越来越多的有机电致发光材料被报道，其中8-羟基喹啉类金属配合物作为性能优良的有机电致发光材料 , 已经得到了广泛的研究和应用。
Alq3作为基本的首选材料广泛应用于有机发光二极管（OLED）作为电子输送和绿色发光层，但其发射效率低和寿命短仍然是许多技术和工业应用面临的主要挑战；
Znq2与 Alq3相比虽有更高的喷射效率，低操作电压和高的量子产率，但却因其不溶于普通溶剂使其难以在溶剂化媒介中研究其发光性能；Caq2与Alq3和Znq2相比具有优势，如优胜的绝对光致发光效率。
目前，研究中Caq2的制备方法主要是液相沉淀法，下面简要介绍两种：
C. T. R. Guerreiro (Journal of Thermal Analysis and Calorimetr. 2002)等研发的工艺技术：将无水氯化钙与8-羟基喹啉衍生物的丙酮溶液在不断搅拌下混合，加浓氨水将pH调节至9，并加热一小时。在此之后溶液在室温下静置，直到其完全沉淀，然后将其过滤，将沉淀物用稀氨水溶液洗涤几次，以便消除多余的配体。将得到的固体化合物保存在一个含无水氯化钙的干燥器中并在60摄氏度下干燥。
I. M.( Springer Science+Business Media, LLC. 2012)等研发的工艺技术：将8-羟基喹啉缓慢溶解在25ml二次蒸馏水中，然后加入10ml醋酸。将此溶液在50℃下搅拌4h，得到橙色透明溶液。该溶液命名为混合物1。在另一个烧杯里，将Ca(NO3)2·4H2O溶解与15ml二次蒸馏水中，50℃下大力搅拌1h，得到透明液体，命名为混合物2。将这两种混合物混合得到的悬浮物在50℃下搅拌1h，在不断搅拌下逐滴加入NH4OH沉淀剂，直到淡黄色沉淀形成。将沉淀物过滤，用二次蒸馏水洗涤数次，除去未反应杂质，样品在80℃下干燥。
可以看出，传统的液相沉淀法需要加入碱中和试剂，洗涤也可能需要相应的试剂进行洗涤，这就会造成因额外试剂的加入而产生副产物，同时，也需要增加繁杂的设备和操作去除副产物以提纯，使得产率低、纯度低，无形之中，也增加了成本和操作的难度。
因此，现有8-羟基喹啉钙的制备方法，普遍存在需加碱中和试剂才能进行配位反应、反应时间长、制备及提纯过程繁杂、过程不易控制、产生有害废液、成本高、产率低、纯度低等问题。
针对上诉问题，本发明研发了以氢氧化钙为原料，去离子水为溶剂，沉淀转换法制备8-羟基喹啉钙。通过氢氧化钙自身来调节反应的pH，使反应既能发生高效配位又能避免额外加入碱中和试剂及加入后的一系列繁琐提纯过程，方法简单易控，缩短了反应时间，提高了8-羟基喹啉钙的产率和纯度，同时也不会产生有害废液，绿色环保。
发明内容
本发明的目的是针对现有制备发光材料 8-羟基喹啉钙的方法存在产率低、纯度低、步骤繁杂、时间长、成本高等缺点，而提出一种产率高、纯度高、步骤少、周期短、不使用额外碱中和试剂、操作简单、绿色环保、成本低的制备8-羟基喹啉钙的方法。
本发明的反应原理为：
2C9H7NO + Ca(OH)2
Figure DEST_PATH_IMAGE001A
(C9H6NO)2Ca + 2H2O。
本发明一种制备发光材料 8-羟基喹啉钙的方法，以氢氧化钙为原料，去离子水为溶剂，沉淀转化法制备8-羟基喹啉钙；具体通过以下步骤来实现：
1)配料：按摩尔比为氢氧化钙：8-羟基喹啉=1:2将原料加入容器中，以原料总量：去离子水=1kg:50L加入去离子水溶解或分散均匀；
2)反应：在80～100℃下加热搅拌4小时；
3)冷却过滤：冷却至室温，过滤，用85℃去离子水洗涤3～5次；
4)干燥：将产物转移至烘箱，室温升至105℃并保温1h，冷却至室温出料，得纯度为97.42～98.26%、产率为79.27～86.72%的8-羟基喹啉钙。
本发明所述加热搅拌的温度为90℃，搅拌速度为30r/min。
本发明的优点是：能在无添加碱中和试剂的条件下高效率地进行配位反应，反应时间短，避免繁杂的制备、提纯过程，制备方法简单，过程易控，无有害废液产生，绿色环保，成本低，产率高，纯度高。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明所述的一种制备发光材料 8-羟基喹啉钙的方法作进一步描述。
实施例1:
1)按摩尔比为氢氧化钙：8-羟基喹啉=1:2，原料总量：去离子水=1kg:50L，将20.330kg (274.42mol)氢氧化钙和79.670kg (548.84mol) 8-羟基喹啉加入容器中，加入5000L去离子水溶解或分散均匀；
2)反应：在85℃下加热搅拌4小时；
3)冷却过滤：冷却至室温，过滤，用85℃去离子水洗涤3～5次；
4)干燥：将产物转移至烘箱，室温升至105℃并保温1h，冷却至室温出料，得纯度为97.42%的8-羟基喹啉钙，其产率为82.46%。
实施例2:
1)按摩尔比为氢氧化钙：8-羟基喹啉=1:2，原料总量：去离子水=1kg:50L，将20.330kg (274.42mol)氢氧化钙和79.670kg (548.84mol) 8-羟基喹啉加入容器中，加入5000L去离子水溶解或分散均匀；
2)反应：在90℃下加热搅拌4小时；
3)冷却过滤：冷却至室温，过滤，用85℃去离子水洗涤3～5次；
4)干燥：将产物转移至烘箱，室温升至105℃并保温1h，冷却至室温出料，得纯度为98.17%的8-羟基喹啉钙，其产率为86.72%。
实施例3:
1)按摩尔比为氢氧化钙：8-羟基喹啉=1:2，原料总量：去离子水=1kg:50L，将20.330kg (274.42mol)氢氧化钙和79.670kg (548.84mol) 8-羟基喹啉加入容器中，加入5000L去离子水溶解或分散均匀；
2)反应：在95℃下加热搅拌4小时；
3)冷却过滤：冷却至室温，过滤，用85℃去离子水洗涤3～5次；
4)干燥：将产物转移至烘箱，室温升至105℃并保温1h，冷却至室温出料，得纯度为98.26%的8-羟基喹啉钙，其产率为79.27%。

Claims (1)

1.一种制备发光材料 8-羟基喹啉钙的方法，以氢氧化钙为原料，去离子水为溶剂，沉淀转化法制备8-羟基喹啉钙；具体通过以下步骤来实现：
1）配料：按摩尔比为氢氧化钙:8-羟基喹啉=1:2将原料加入容器中，以原料总量:去离子水=1 kg:50 L加入去离子水溶解或分散均匀；
2）反应：在80℃～100℃下加热搅拌4小时，搅拌速度为30 r/min；
3）冷却过滤：冷却至室温，过滤，用85℃去离子水洗涤3次～5次；
4）干燥：将产物转移至烘箱，室温升至105℃并保温1 h，冷却至室温出料，得纯度为97.42%～98.26%、产率为79.27%～86.72%的8-羟基喹啉钙。
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