一種直接制備純8-羥基喹啉鈣的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種直接制備純8-羥基喹啉鈣的方法，特別是涉及一種以氧化鈣和8-輕基喹啉為反應物、球磨法直接制備純8-輕基喹啉|丐的方法。本發明具體屬于金屬有機配合物制備技術領域。
【背景技術】
[0002]目前，8-羥基喹啉及其衍生物與金屬離子(主要包括Al3+、Zn2\ Cu2+等)形成的絡鹽型配合物成為有機發光材料中最引人注目的一類配合物發光材料，研究熱點集中于鋁配合物和重金屬配合物。為了進一步改善和提高這類配合物的發光性能，更換其中的金屬離子是一條簡便而有效的途徑。隨著相關研究的發展和深入，環境友好、來源豐富、毒性小、價格低廉的堿土金屬元素逐漸進入研究開發人員的視野。其中，8-羥基喹啉及其衍生物與鈣離子形成的配合物倍受青睞。
[0003]現有制備8-羥基喹啉鈣的方法均為液相法。液相法中最有代表性的8-羥基喹啉I丐制備方法是2012年Nagpure等人在國際期刊“journal of fluorescence”第22卷第1272頁公開的方法:以8-羥基喹啉和硝酸鈣為反應原料；將硝酸鈣溶于水且50°C下攪拌60 min、8-羥基喹啉溶于乙酸和水且50°C下攪拌4 h ;按照摩爾比硝酸鈣:8_羥基喹啉=1: 2，將硝酸鈣的水溶液與8-羥基喹啉的乙酸溶液混合，并且50°C下攪拌60 min,然后向反應物中滴加氨水而形成沉淀；過濾、數次洗滌、于80°C下干燥，冷卻后獲得8-羥基喹啉鈣。傳統液相法制備8-羥基喹啉鈣普遍存在工藝流程較長、廢液污染大(含鹽有機廢水)、產品收率低(一般為60%?70%)、生產周期長、產品純度較低、生產成本高等不足。
[0004]由于用作發光材料的8-羥基喹啉類金屬配合物純度必須高于95%，因此，直接合成純度高于95%的8-羥基喹啉鈣自然就成為研發的技術目標之一。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是針對液相法制備8-羥基喹啉鈣技術存在工藝流程較長、廢液污染嚴重、產品收率低、生產成本高等不足，提出一種流程簡短、生產成本低、環境友好的制備純8-羥基喹啉鈣的新方法。
[0006]本發明的化學反應原理為:
CaO + 2C9H6N0H = Ca (C9H6N0) 2 + H20
本發明一種直接制備純8-羥基喹啉鈣的方法，以氧化鈣和8-羥基喹啉為原料，以水為反應介質，球磨法制備純8-羥基喹啉鈣，具體工藝方案為:
按照摩爾比為氧化I丐:8-輕基喹啉=1:2，將反應原料交替加入球磨罐中；研磨球為瑪瑙球，研磨球與氧化I丐和8-輕基喹啉物料的質量比為10:1?20:1 ;向球磨罐中充入氮氣，充入氮氣的體積為球磨罐容積的3?5倍，然后開始球磨；球磨機轉速為200 r/min?300r/min，球磨時間為70 min?90 min，維持球磨反應溫度為90°C?110°C ;球磨反應完畢，出料，冷卻至室溫，獲得黃綠色的8-羥基喹啉鈣產品，其純度為98%?99%、收率為97%?99% ο
[0007]本發明的優點是:1)反應物和產物對環境友好、無廢液和廢渣產生，工藝流程綠色環保；2)反應只生成目標產物和水汽，原子的利用率高；3)反應物不需要過量，原料的利用率高；4)產品8-羥基喹啉鈣的純度高、收率高，制備效率高；5)工藝流程短，8-羥基喹啉鈣的生產成本低等。
【具體實施方式】
[0008]下面結合具體實施例對本發明所述的一種直接制備純8-羥基喹啉鈣的方法作進一步描述。
[0009]實施例1
按照摩爾比為氧化1丐:8-輕基喹啉=1:2，將反應原料交替加入100 L球磨罐中，氧化I丐總計加入1.500 kg，8-輕基喹啉總計加入7.765 kg。研磨球為瑪瑙球，研磨球與物料(氧化鈣+8-羥基喹啉)的質量比為15:1，瑪瑙球的質量為138.98 kg。向球磨罐中充入氮氣，氮氣流速為25 L/min，通氮氣時間為20 min,充入氮氣的體積為500 L為球磨罐容積的5倍，然后開始球磨。球磨機轉速為250 r/min，球磨時間為80 min，維持球磨反應溫度為100°C。球磨反應完畢，出料，冷卻至室溫，獲得黃綠色的8-羥基喹啉鈣產品，其純度為99%、收率為98%。
[0010]實施例2
按照摩爾比為氧化1丐:8-輕基喹啉=1:2，將反應原料交替加入100 L球磨罐中，氧化I丐總計加入2.000 kg, 8-輕基喹啉總計加入10.354研磨球為瑪瑙球，研磨球與物料(氧化I丐+8-羥基喹啉)的質量比為10:1，瑪瑙球的質量為123.54 kg。向球磨罐中充入氮氣，氮氣流速為10 L/min,通氮氣時間為30 min,充入氮氣的體積為300 L為球磨罐容積的3倍，然后開始球磨。球磨機轉速為300 r/min，球磨時間為70 min，維持球磨反應溫度為110°C。球磨反應完畢，出料，冷卻至室溫，獲得黃綠色的8-羥基喹啉鈣產品，其純度為98%、收率為99%。
[0011]實施例3
按照摩爾比為氧化1丐:8-輕基喹啉=1:2，將反應原料交替加入100 L球磨罐中，氧化I丐總計加入1.000 kg，8-輕基喹啉總計加入5.177 kg。研磨球為瑪瑙球，研磨球與物料(氧化鈣+8-羥基喹啉)的質量比為20:1，瑪瑙球的質量為123.54 kg。向球磨罐中充入氮氣，氮氣流速為40 L/min，通氮氣時間為10 min，充入氮氣的體積為400 L為球磨罐容積的4倍，然后開始球磨。球磨機轉速為200 r/min，球磨時間為90 min，維持球磨反應溫度為90°C。球磨反應完畢，出料，冷卻至室溫，獲得黃綠色的8-羥基喹啉鈣產品，其純度為98.5%、收率為 97%。
【主權項】
1.一種直接制備純8-羥基喹啉鈣的方法，其特征在于:所述方法以氧化鈣和8-羥基喹啉為原料，以水為反應介質，按照摩爾比為氧化鈣:8_羥基喹啉=1:2，將反應原料交替加入球磨罐中；研磨球為瑪瑙球，研磨球與氧化鈣和8-羥基喹啉物料的質量比為10:1?20:1 ;向球磨罐中充入氮氣，充入氮氣的體積為球磨罐容積的3?5倍，然后開始球磨；球磨機轉速為200 r/min?300 r/min，球磨時間為70 min?90 min，維持球磨反應溫度為90°C?110°C ;球磨反應完畢，出料，冷卻至室溫，獲得黃綠色的8-羥基喹啉鈣產品，其純度為98%?99%、收率為97%?99%。
【專利摘要】本發明一種直接制備純8-羥基喹啉鈣的方法，以氧化鈣和8-羥基喹啉為原料，按照摩爾比為氧化鈣:8-羥基喹啉=1:2，將反應原料交替加入球磨罐中；研磨球為瑪瑙球，研磨球與氧化鈣和8-羥基喹啉物料的質量比為10:1～20:1。向球磨罐中充入氮氣，充入氮氣的體積為球磨罐容積的3～5倍，然后開始球磨。球磨機轉速為200r/min～300r/min，球磨時間為70min～90min，維持球磨反應溫度為90℃～110℃。球磨反應完畢，出料，冷卻至室溫，獲得黃綠色的8-羥基喹啉鈣產品，其純度為98%～99%、收率為97%～99%。本發明具有綠色環保、工藝流程短、反應物利用率高、生產成本低等優點。
【IPC分類】C07D215/30
【公開號】CN105348191
【申請號】CN201510845252
【發明人】鐘學明
【申請人】南昌航空大學
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年11月30日