CN109535009B - 一种胺类有机物的提纯方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种胺类有机物的提纯方法，方法包括步骤：提供胺类有机物溶液体系；将量子点溶液与所述胺类有机物的溶液体系混合，使量子点表面结合胺类有机物，得到表面结合胺类有机物的量子点；将表面结合胺类有机物的量子点进行配体脱附反应，脱附结合于量子点表面的胺类有机物，得到提纯后的胺类有机物。本发明整个分离提纯过程中，以量子点作为桥梁和载体并通过适合反应条件和反应操作的控制，实现胺类有机物与初始有机溶液体系的有效分离，相比于有机溶液体系所普遍使用的色谱分离法，能够有效缩短流程所需时间并提高分离提纯的效率。
Description
技术领域
本发明涉及提纯技术领域，尤其涉及一种胺类有机物的提纯方法。
背景技术
有机反应结束后通常都需要对溶液体系进行分离和提纯操作以去除剩余反应物、反应副产物等，从而得到纯的反应终产物。这其中，色谱分离法是最常用的分离和提纯方法。色谱分离技术又称层析分离技术或色层分离技术，是一种分离复杂混合物中各个组分的有效方法。它是利用不同物质在由固定相和流动相构成的体系中具有不同的分配系数，当两相作相对运动时，这些物质随流动相一起运动，并在两相间进行反复多次的分配，从而使各物质达到分离。这种方法具有分离效率高、样品用量少、选择性好等优点，但同时这种方法的缺点在于整个分离过程需要消耗大量有机溶剂（即流动相）、耗时一般较长、且处理的样品量有限。因此需开发能够实现快速且有效的反应产物分离和提纯的方法。
量子点溶液体系中量子点产物的提纯通常采用沉淀离心分离的方法来实现：在待分离体系中加入适当沉淀剂促使量子点沉淀的同时不造成其他有机物的沉淀，然后通过高速离心的方式将固相量子点与液相体系分离从而得到纯化的量子点产物。这种分离方法高效简便并且快速，如果能够将此方法应用于有机溶液体系的提纯将能够大大提升分离的效率。但是目前对于常规的含有多种不同有机物的有机溶液体系，很难通过设计沉淀离心分离的方法来实现分离提纯。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种胺类有机物的提纯方法，旨在解决常规的含有机物的溶液体系，很难通过设计沉淀离心分离的方法来实现分离提纯的问题。
本发明的技术方案如下：
一种胺类有机物的提纯方法，其中，包括步骤：
提供胺类有机物溶液体系；
将量子点溶液与所述胺类有机物的溶液体系混合，使量子点表面结合胺类有机物，得到表面结合胺类有机物的量子点；
将表面结合胺类有机物的量子点进行配体脱附反应，脱附结合于量子点表面的胺类有机物，得到提纯后的胺类有机物。
所述的胺类有机物的提纯方法，其中，按所述量子点溶液与所述胺类有机物的溶液体系的体积比1:50至40:1，将所述量子点溶液与所述胺类有机物的溶液体系混合，其中，所述胺类有机物溶液体系中胺类有机物的浓度为1-100 mg/mL，所述量子点溶液中量子点的浓度为1-100 mg/mL。
所述的胺类有机物的提纯方法，其中，所述使量子点表面结合胺类有机物的步骤中，使量子点表面结合胺类有机物的反应温度为10-150摄氏度，反应时间为10分钟至24小时。
所述的胺类有机物的提纯方法，其中，将表面结合胺类有机物的量子点进行配体脱附反应的步骤中，将所述表面结合胺类有机物的量子点分散到溶剂中进行配体脱附反应，所述溶剂为非极性溶剂，包括氯仿、甲苯、氯苯、正己烷、正辛烷、十氢萘、十三烷、1-十八烯中的一种或多种。
所述的胺类有机物的提纯方法，其中，将表面结合胺类有机物的量子点进行配体脱附反应的步骤中，按所述表面结合胺类有机物的量子点的质量与所述溶剂的体积比为1-100mg: 1mL，将所述表面结合胺类有机物的量子点分散到所述溶剂中进行配体脱附反应。
所述的胺类有机物的提纯方法，其中，将表面结合胺类有机物的量子点进行配体脱附反应的步骤中，配体脱附反应的温度为60-350℃，时间为5分钟至4小时。
所述的胺类有机物的提纯方法，其中，所述胺类有机物包括脂肪胺和芳香胺中的一种或多种。
所述的胺类有机物的提纯方法，其中，所述胺类有机物为二苯胺、三乙胺、三辛胺、油胺、十八烷基胺、二乙胺、正丙胺、正丁胺、环己胺、苯甲胺、苯胺、N-甲苯胺、三苯胺、邻甲苯胺、间甲苯胺、对甲苯胺等。
所述的胺类有机物的提纯方法，其中，所述量子点包括II-VI族量子点、III-V族量子点、IV-VI族量子点中的一种或多种。
所述的胺类有机物的提纯方法，其中，所述量子点包括均一二元组分单核结构的量子点、均一多元合金组分单核结构的量子点、多元合金组分渐变单核结构的量子点、二元组分分立核壳结构的量子点、多元合金组分分立核壳结构的量子点、多元合金组分渐变核壳结构的量子点中的一种或多种。
有益效果：本发明提供的胺类有机物的提纯方法，通过在整个提纯过程中，以量子点作为桥梁和载体，实现胺类有机物与初始有机溶液体系的有效分离，相比于有机溶液体系所普遍使用的色谱分离法，能够有效缩短流程所需时间并提高提纯的效率。
附图说明
图1为本发明的一种胺类有机物的提纯方法较佳实施例的流程图。
具体实施方式
本发明提供一种胺类有机物的提纯方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1为本发明的一种胺类有机物的提纯方法较佳实施例的流程图，如图所示，其包括步骤：
提供胺类有机物溶液体系；
将量子点溶液与所述胺类有机物的溶液体系混合，使量子点表面结合胺类有机物，得到表面结合胺类有机物的量子点；
将表面结合胺类有机物的量子点进行配体脱附反应，脱附结合于量子点表面的胺类有机物，得到提纯后的胺类有机物。
本发明在整个提纯过程中，以量子点作为桥梁和载体，实现胺类有机物与初始有机溶液体系的有效分离，相比于有机溶液体系所普遍使用的色谱分离法，能够有效缩短流程所需时间并提高提纯的效率。
下面结合具体的实施例对上述步骤进行详细说明。
所述提供胺类有机物溶液体系的步骤中，所述胺类有机物溶液体系，指的是制备目标胺类有机物的反应结束后得到的未经处理的胺类有机物的溶液体系，此体系为非极性溶液体系。所述胺类有机物的溶液体系中往往含有剩余的反应物、催化剂、反应副产物等多种有机物和无机物。
优选地，所述胺类有机物包括脂肪胺和芳香胺中的一种或多种。作为举例，所述脂肪胺包括脂肪伯胺、脂肪仲胺和脂肪叔胺中的一种或多种；所述芳香胺包括芳香伯胺、芳香仲胺和芳香叔胺中的一种或多种。所述胺类有机物在常温下为液体或固体。
所述的胺类有机物的提纯方法，其中，所述胺类有机物为二苯胺、三乙胺、三辛胺、油胺、十八烷基胺、二乙胺、正丙胺、正丁胺、环己胺、苯甲胺、苯胺、N-甲苯胺、三苯胺、邻甲苯胺、间甲苯胺、对甲苯胺等。
在一种具体的实施方式中，所述量子点溶液中的量子点为表面没有配体结合的量子点，所述将量子点溶液与所述胺类有机物的溶液体系混合，使胺类有机物与量子点表面结合，为使胺类有机物在量子点表面充分结合，优选地，反应温度为10-150摄氏度，时间为10分钟至24小时。
在一种具体的实施方式中，所述将量子点溶液中的量子点为表面有配体结合的量子点，将所述量子点溶液与所述胺类有机物的溶液体系混合，进行配体交换使胺类有机物与量子点表面结合，所述量子点溶液为量子点分散于溶剂中形成的，用于分散量子点的所述溶剂可以为非极性有机溶剂，所述非极性有机溶剂可以包括但不限于氯仿、甲苯、氯苯、正己烷、正辛烷、十氢萘、十三烷、1-十八烯等中的一种或多种。或者，所述将量子点溶液为新制的量子点溶液体系。所述量子点溶液的浓度范围为1-100 mg/mL，优选10-100 mg/mL。
所述配体为有机配体，所述有机配体可以为有机酸类，如油酸（Oleic acid，简写为OA）、硬脂酸（Stearic acid）、软脂酸（palmitic acid）、肉豆蔻酸（myristic acid）。所述有机配体可以为烷基硫醇，如十八硫醇、八硫醇。
本发明中，所适用的量子点包括II-VI族量子点材料体系、III-V族量子点材料体系、IV-VI族量子点材料体系等中的一种或多种。
所述量子点材料体系中，所述量子点包括均一二元组分单核结构的量子点、均一多元合金组分单核结构的量子点、多元合金组分渐变单核结构的量子点、二元组分分立核壳结构的量子点、多元合金组分分立核壳结构的量子点、多元合金组分渐变核壳结构的量子点等中的一种或多种。
作为举例，所述量子点包括：II-VI族的CdSe、CdS、ZnSe、ZnS、CdTe、ZnTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnTeS、CdSeS、CdSeTe、CdTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdSeSTe、ZnSeSTe、CdZnSeSTe；III-V族的InP、InAs、InAsP；IV-VI族的PbS、PbSe、PbTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe，及上述量子点任意的组合，但不限于此。
为保证胺类有机物溶液体系中的胺类有机物在量子点表面充分吸附，优选地，按所述量子点溶液与所述胺类有机物的溶液体系的体积比1:50至40:1，将所述量子点溶液与所述胺类有机物的溶液体系混合，其中，所述胺类有机物溶液体系中胺类有机物的浓度为1-100 mg/mL，所述量子点溶液中量子点的浓度为1-100 mg/mL。
为保证初始胺类有机物溶液体系中的胺类有机物在量子点表面充分吸附，优选地，所述使量子点表面结合胺类有机物的步骤中，反应温度为10-150摄氏度，反应时间为10分钟至24小时。
优选地，所述使量子点表面结合胺类有机物的步骤中，反应的体系氛围可以为惰性气氛、空气气氛或真空（压强 <100 Pa）中的一种。
本发明所述量子点溶液加入到初始的胺类有机物的溶液体系中，在一定的反应条件下，胺类有机物通过配位键的方式连接在量子点表面，胺类有机物在量子点表面的结合率根据反应条件的不同可以达到50-100%，因此量子点可以非常有效“收集”胺类有机产物。而体系中的剩余的反应物、催化剂、反应副产物等多种有机物和无机物不会受到量子点的影响，因而使胺类有机物能够从体系中有效分离出来。将量子点溶液与所述胺类有机物的溶液体系混合，使量子点表面结合胺类有机物后，对混合溶液进行常规的沉淀离心分离，从而实现表面连接有胺类有机物的量子点与液相体系的有效分离，也即实现胺类有机物与初始有机溶液体系的分离。
在其中一种具体的实施方式中，将量子点溶液与所述胺类有机物的溶液体系混合，使量子点表面结合胺类有机物后，对混合溶液进行离心分离，弃去液相后，用非极性有机溶剂冲洗表面结合胺类有机物的量子点若干次后，即可获得表面结合胺类有机物的量子点。
优选地，所述非极性有机溶剂可以为氯仿、甲苯、氯苯、正己烷、正辛烷、十氢萘、十三烷等中的一种或多种。
将表面结合胺类有机物的量子点进行配体脱附反应的步骤中，将所述表面结合胺类有机物的量子点分散到溶剂中进行配体脱附反应，所述溶剂可以为非极性有机溶剂，所述非极性有机溶剂可以包括但不限于氯仿、甲苯、氯苯、正己烷、正辛烷、十氢萘、十三烷、十八烯等中的任意一种。
为保证量子点配体脱附率，使胺类有机物从量子点表面充分脱除，优选地，将表面结合胺类有机物的量子点进行配体脱附反应的步骤中，按所述表面结合胺类有机物的量子点的质量与所述溶剂的体积比为1-100mg: 1mL，将所述配体交换后的量子点分散到所述溶剂中进行配体脱附反应。
为保证量子点配体脱附率，使胺类有机物从量子点表面充分脱除。优选地，将表面结合胺类有机物的量子点进行配体脱附反应的步骤中，配体脱附反应的温度为60-350℃，间为5分钟至4小时。
优选地，所述配体脱附反应的步骤中，配体脱附反应的体系氛围可以为惰性气氛、空气气氛或真空（压强 <100 Pa）中的一种。
本发明将分离所得到的表面结合胺类有机物的量子点重新分散在溶剂中后，在一定反应条件下（通常是加热）会使胺类有机物配体从量子点表面脱附：胺类有机物通过配位键与量子点进行表面配体的结合时，配位键在一定加热条件下更倾向于被破坏断键从而使胺类有机物配体重新脱附成为自由分子；此时再次通过常规沉淀离心分离将固相量子点与含胺类有机物的液相进行分离；将含有胺类有机物的液相溶液体系进行蒸馏除去易挥发的溶剂即可获得纯化的胺类有机物。
本发明整个分离提纯过程中，以量子点作为桥梁和载体并通过适合反应条件和反应操作的控制，实现胺类有机物与初始有机溶液体系的有效分离，相比于有机溶液体系所普遍使用的色谱分离法，能够有效缩短流程所需时间并提高分离提纯的效率。
下面通过实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
本实施例的胺类有机物的提纯方法，包括如下步骤：
（1）提供二苯胺溶液体系（体积为20mL）；
（2）在空气气氛下，将CdSe/ZnS量子点溶液（体积为5mL，量子点溶液中的溶剂为正辛烷，浓度为20mg/mL）与二苯胺溶液体系混合，保持在100℃下进行配体交换24小时，得到配体交换后的混合液；
（3）将配体交换后的混合液（总体积约为25mL）均分为4份，在每份中加入20 mL丙酮，通过高速离心机在8000转/分钟下离心5分钟后，弃掉液相；用正己烷重新溶解分散剩下的固相，然后再加入20 mL丙酮，离心分离并弃掉液相，将此过程再重复3遍，即获得表面连有二苯胺的量子点；
（4）在惰性气氛下，将上述得到的表面连有二苯胺的量子点，分散到10 mL的正辛烷溶剂中，保持在100℃下进行配体脱附1小时后，获得配体脱附后的混合液；
（5）将配体脱附后的混合液（总体积约为10mL）均分为2份，在每份中加入20 mL丙酮，通过高速离心机在8000转/分钟下离心5分钟后，弃掉固相；在液相中加入20 mL丙酮，离心分离并弃掉固相，将此过程再重复3遍，即获得含二苯胺的溶液；
（6）将上述含二苯胺的溶液在200℃下加热蒸馏，完全除去丙酮和正辛烷溶剂后即可得到提纯后的二苯胺固体。
实施例2
本实施例的胺类有机物的提纯方法，包括如下步骤：
（1）提供三乙胺溶液体系（体积为20mL）；
（2）在空气气氛下，将ZnSe/ZnS量子点溶液（体积为1mL，量子点溶液中的溶剂为正己烷，浓度为60mg/mL）与三乙胺的溶液体系混合，保持在室温下进行配体交换2小时，得到配体交换后的混合液；
（3）将配体交换后的混合液（总体积约为21mL）均分为4份，在每份中加入20 mL丙酮，通过高速离心机在8000转/分钟下离心5分钟后，弃掉液相；用正己烷重新溶解分散剩下的固相，然后再加入20 mL丙酮，离心分离并弃掉液相，将此过程再重复3遍，即获得表面连有三乙胺的量子点；
（4）在惰性气氛下，将上述得到的表面连有三乙胺的量子点，分散到10 mL的氯仿溶剂中，保持在70℃下进行配体脱附4小时后，获得配体脱附后的混合液；
（5）将配体脱附后的混合液（总体积约为10mL）均分为2份，在每份中加入20 mL丙酮，通过高速离心机在8000转/分钟下离心5分钟后，弃掉固相；在液相中加入20 mL丙酮，离心分离并弃掉固相，将此过程再重复3遍，即获得含三乙胺的溶液；
（6）将上述含三乙胺的溶液在70℃下加热蒸馏，完全除去丙酮和氯仿溶剂后即可得到提纯后的三乙胺液体。
实施例3
本实施例的胺类有机物的提纯方法，包括如下步骤：
（1）提供油胺（9-十八烯胺）溶液体系（体积为20mL）；
（2）在空气气氛下，将CdSe/ZnSe量子点溶液（体积为5mL，量子点溶液中的溶剂为正辛烷，浓度为20mg/mL）与油胺溶液体系混合，保持在150℃下进行配体交换10分钟，得到配体交换后的混合液；
（3）将配体交换后的混合液（总体积约为25mL）均分为4份，在每份中加入20 mL丙酮，通过高速离心机在8000转/分钟下离心5分钟后，弃掉液相；用正己烷重新溶解分散剩下的固相，然后再加入20 mL丙酮，离心分离并弃掉液相，将此过程再重复3遍，即获得表面连有油胺的量子点；
（4）在惰性气氛下，将上述得到的表面连有油胺的量子点，分散到10 mL的十八烯（ODE）溶剂中，保持在320℃下进行配体脱附5分钟后，获得配体脱附后的混合液；
（5）将配体脱附后的混合液（总体积约为10mL）均分为2份，在每份中加入20 mL丙酮，通过高速离心机在8000转/分钟下离心5分钟后，弃掉固相；在液相中加入20 mL丙酮，离心分离并弃掉固相，将此过程再重复3遍，即获得含油胺的溶液；
（6）将上述含油胺的溶液在200℃下加热蒸馏，完全除去丙酮和十八烯溶剂后即可得到提纯后的油胺固体。
实施例4
本实施例的胺类有机物的提纯方法，包括如下步骤：
（1）提供三辛胺溶液体系（体积为20mL）；
（2）在空气气氛下，将CdSe/ZnS量子点溶液（体积为5mL，量子点溶液中的溶剂为正辛烷，浓度为20mg/mL）与三辛胺溶液体系混合，保持在150℃下进行配体交换30分钟，得到配体交换后的混合液；
（3）将配体交换后的混合液（总体积约为25mL）均分为4份，在每份中加入20 mL丙酮，通过高速离心机在8000转/分钟下离心5分钟后，弃掉液相；用正己烷重新溶解分散剩下的固相，然后再加入20 mL丙酮，离心分离并弃掉液相，将此过程再重复3遍，即获得表面连有三辛胺的量子点；
（4）在惰性气氛下，将上述得到的表面连有三辛胺的量子点，分散到10 mL的正辛烷溶剂中，保持在180℃下进行配体脱附30分钟后，获得配体脱附后的混合液；
（5）将配体脱附后的混合液（总体积约为10mL）均分为2份，在每份中加入20 mL丙酮，通过高速离心机在8000转/分钟下离心5分钟后，弃掉固相；在液相中加入20 mL丙酮，离心分离并弃掉固相，将此过程再重复3遍，即获得含三辛胺的溶液；
（6）将上述含油胺的溶液在200℃下加热蒸馏，完全除去丙酮和正辛烷溶剂后即可得到提纯后的三辛胺固体。
综上所述，本发明提供的一种胺类有机物的提纯方法，本发明整个分离提纯过程中，以量子点作为桥梁和载体并通过适合反应条件和反应操作的控制，实现胺类有机物与初始有机溶液体系的有效分离，相比于有机溶液体系所普遍使用的色谱分离法，能够有效缩短流程所需时间并提高分离提纯的效率。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种胺类有机物的提纯方法，其特征在于，包括步骤：
提供胺类有机物溶液体系；
将量子点溶液与所述胺类有机物的溶液体系混合，使量子点表面结合胺类有机物，得到表面结合胺类有机物的量子点；
将表面结合胺类有机物的量子点进行配体脱附反应，脱附结合于量子点表面的胺类有机物，得到提纯后的胺类有机物；
其中，
所述胺类有机物包括脂肪胺和芳香胺中的一种或多种，所述胺类有机物为二苯胺、三乙胺、三辛胺、油胺、十八烷基胺、二乙胺、正丙胺、正丁胺、环己胺、苯甲胺、苯胺、N-甲苯胺、三苯胺、邻甲苯胺、间甲苯胺、对甲苯胺中的一种或多种；
所述胺类有机物溶液体系为非极性溶液体系；
所述量子点溶液为量子点分散于非极性有机溶剂中形成的；
所述量子点包括II-VI族量子点中的一种或多种；
所述使量子点表面结合胺类有机物的步骤中，反应温度为10-150摄氏度，反应时间为10分钟至24小时；
将表面结合胺类有机物的量子点进行配体脱附反应的步骤中，按所述表面结合胺类有机物的量子点的质量与非极性有机溶剂的体积比为1-100mg:1mL，将所述表面结合胺类有机物的量子点分散到非极性有机溶剂中进行配体脱附反应，所述配体脱附反应的温度为60-350℃，时间为5分钟至4小时；
所述非极性有机溶剂包括氯仿、甲苯、氯苯、正己烷、正辛烷、十氢萘、十三烷、1-十八烯中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的胺类有机物的提纯方法，其特征在于，按所述量子点溶液与所述胺类有机物的溶液体系的质量比1:50至40:1，将所述量子点溶液与所述胺类有机物的溶液体系混合。
3.根据权利要求1所述的胺类有机物的提纯方法，其特征在于，所述胺类有机物溶液体系中胺类有机物的浓度为1-100mg/mL，所述量子点溶液中量子点的浓度为1-100mg/mL。
4.根据权利要求1所述的胺类有机物的提纯方法，其特征在于，所述量子点包括均一二元组分单核结构的量子点、均一多元合金组分单核结构的量子点、多元合金组分渐变单核结构的量子点、二元组分分立核壳结构的量子点、多元合金组分分立核壳结构的量子点、多元合金组分渐变核壳结构的量子点中的一种或多种。
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