一种基于可聚的8-羟基喹啉铝绿光材料及制备方法与流程

文档序号:15455446发布日期:2018-09-15 00:58阅读:857来源:国知局

本发明属于发光材料技术领域,尤其涉及一种基于可聚的8-羟基喹啉铝绿光材料及制备方法。



背景技术:

目前,业内常用的现有技术是这样的:有机金属配合物被认为是最有应用前景的一类有机电致发光材料。8-羟基喹啉可以和金属离子生成鳌合物,长期以来,它在医药工业、农业、生物等方面获得了广泛的应用。在分析化学领域,8-羟基喹啉作为一种性能优异的鳌合剂、萃取剂和金属离子指示剂可用于溶剂萃取、吸光度分析、荧光分析等。1987年,美国柯达公司的tang等人报道了基于有机空穴传导层8-羟基喹啉铝(alq3)发光层复层结构的有机薄膜电致发光(el)器件,基本上解决了长期困扰研究人员的有机器件驱动电压高、发光效率低和亮度差的问题。tang的研究工作,不仅重新引起了研究人员对有机薄膜电致发光的研究兴趣,而且8-羟基喹啉在有机发光器件中表现出来的优良性能使得8-羟基喹啉再次成为研究人员的研究热点之一。通过化学修饰的调控来改变8-羟基喹啉铝(alq3)的发光光谱,提高其荧光量子效率,改善其溶解性以及提高加工性能,这对于拓展8-羟基喹啉铝(alq3)的应用范围、优化器件的性能都有着重要的实用价值。然而,现在以8-羟基喹啉类铝配合物大多是不能聚合的小分子配合物,限制了8-羟基喹啉类铝配合物进一步发展。因为这些小分子没有可聚合基团,是不能聚合的,所以不能用来聚合制备高分子材料。

综上所述,现有技术存在的问题是:现在以8-羟基喹啉类铝配合物大多是不能聚合的小分子配合物,因为配合物上没有引入可以聚合的活性基团同,限制了8-羟基喹啉类铝配合物进一步发展。

解决上述技术问题的难度和意义:要解决上述技术问题,其难度在于怎么在8-羟基喹啉的5位引入可聚合的基团。



技术实现要素:

针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种基于可聚的8-羟基喹啉铝绿光材料及制备方法。

本发明是这样实现的,首先以8-羟基喹啉和多聚甲醛为原料,通过blanc氯甲基化反应,在8-羟基喹啉的5位引入氯甲基,再用8-羟基喹啉5-氯甲基为原料,加入烯丙醇,通过亲核取代反应生成5-烯丙氧甲基-8-羟基喹啉;然后以这个配体为原料,与三氯化铝反应生成5-烯丙氧甲基-8-羟基喹啉铝配合物,一种基于可聚的8-羟基喹啉铝绿光材料,此材料的性质是一种固体发光材料,可以用来做发光器件。所述基于可聚的8-羟基喹啉铝绿光材料为:

本发明的另一目的在于提供一种所述基于可聚的8-羟基喹啉铝绿光材料的制备方法,所述基于可聚的8-羟基喹啉铝绿光材料的制备方法包括以下步骤:

步骤一,合成5-氯甲基-8-羟基喹啉,称取5.00g8-羟基喹啉,1g多聚甲醛和量取10ml浓盐酸于250ml三颈烧瓶中,升温至80℃,磁力搅拌下反应6h,停止反应,静置冷却后抽滤,用丙酮洗涤3-4次,80℃下真空干燥得黄色粉末状固体5.61g,产率为86.8%。熔点大于300℃;

步骤二,2配体5-(烯丙氧)甲基-8-羟基喹啉的制备,于100ml三口瓶中加入4.5g5-氯甲基-8-羟基喹啉,30ml烯丙醇,回流反应12h,将得到的沉淀用苯和乙醇反复溶解沉淀两次后,减压蒸出剩余的烯丙醇。将得到的黄色固体物用适量的去离子水全部溶解,用稀氨水调ph值5~6,得大量灰白色固体,抽滤。沉淀用去离子水洗涤,室温下真空干燥。将得到的粗产物用石油醚重结晶三次得1.5g白色晶体,产率32.1%,熔点79℃;

步骤三,配合物5-(烯丙氧)甲基-8-羟基喹啉铝(al(aoq)3)的制备,在50ml烧杯中将1g5-(烯丙氧)甲基-8-羟基喹啉溶于8ml乙醇和水的混合溶液,滴加alcl3水溶液,加热至50℃,搅拌20分钟,用10%碳酸钠溶液调节ph至5-6,析出黄色沉淀,抽滤,沉淀分别用去离子水和正己烷洗涤,得到黄绿色粉末状5-(烯丙氧)甲基-8-羟基喹啉铝0.58g,产率55.6%。熔点156℃。

进一步,所述基于可聚的8-羟基喹啉铝绿光材料的制备方法的合成路线为:

本发明的另一目的在于提供一种使用所述基于可聚的8-羟基喹啉铝绿光材料的溶剂萃取系统。

本发明的另一目的在于提供一种使用所述基于可聚的8-羟基喹啉铝绿光材料的吸光度分析系统。

本发明的另一目的在于提供一种使用所述基于可聚的8-羟基喹啉铝绿光材料的荧光分析系统。

综上所述,本发明的优点及积极效果为:本发明以8-羟基喹啉、多聚甲醛和烯丙醇为原料通过对一系列反应在8-羟基喹啉结构的5位引入可聚合的基团得到可聚8-羟基喹啉铝配合物单体,此发明物质不但增加了8-羟基喹啉类铝配合物在有机溶剂中的溶解性能,实验表明,在室温下,此配合物能溶于如甲醇,乙醇,dmso,dmf,乙酸乙酯,氯仿等很多有机溶剂,这些性质有利于红光材料发光器件的涂膜性能;另外,配合物在500~600nm之间出现较强的荧光发射峰,峰值为530nm,是典型的绿光材料;由于配合物中含有可聚合的烯丙基,使此配合物具有可聚合性,可以进一步聚合获得高分子铝配合物,同时,此配合物熔点156℃,具有较高的热稳定性。由于此新型配合物具有可聚合性,因此,对合成性能良好的高分子绿光材料提供了新的途径。

附图说明

图1是本发明实施例提供的基于可聚的8-羟基喹啉铝绿光材料的制备方法流程图。

图2是本发明实施例提供的目标配合物al(aoq)3的红外光谱图。

图3是本发明实施例提供的目标配合物al(aoq)3的荧光光谱图(λex=254nm)。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。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。

本发明实施例提供的基于可聚的8-羟基喹啉铝绿光材料为:

如图1所示,本发明实施例提供的基于可聚的8-羟基喹啉铝绿光材料的制备方法包括以下步骤:

s101:合成5-氯甲基-8-羟基喹啉(cmq),称取5.00g8-羟基喹啉,1g多聚甲醛和量取10ml浓盐酸于250ml三颈烧瓶中,升温至80℃,磁力搅拌下反应6h,停止反应,静置冷却后抽滤,用丙酮洗涤3-4次,80℃下真空干燥得黄色粉末状固体5.61g,产率为86.8%。熔点大于300℃;

s102:2配体5-(烯丙氧)甲基-8-羟基喹啉(aoq)的制备,于100ml三口瓶中加入4.5g5-氯甲基-8-羟基喹啉,30ml烯丙醇,回流反应12h,将得到的沉淀用苯和乙醇反复溶解沉淀两次后,减压蒸出剩余的烯丙醇。将得到的黄色固体物用适量的去离子水全部溶解,用稀氨水调ph值5~6,得大量灰白色固体,抽滤。沉淀用去离子水洗涤,室温下真空干燥。将得到的粗产物用石油醚重结晶三次得1.5g白色晶体,产率32.1%,熔点79℃;

s103:配合物5-(烯丙氧)甲基-8-羟基喹啉铝(al(aoq)3)的制备,在50ml烧杯中将1g5-(烯丙氧)甲基-8-羟基喹啉溶于8ml乙醇和水的混合溶液,滴加alcl3水溶液,加热至50℃,搅拌20分钟,用10%碳酸钠溶液调节ph至5-6,析出黄色沉淀,抽滤,沉淀分别用去离子水和正己烷洗涤,得到黄绿色粉末状5-(烯丙氧)甲基-8-羟基喹啉铝0.58g,产率55.6%。熔点156℃。

在步骤s101中,元素分析实测值(%,计算值,c10h8clno):c,62.00(62.03),h,4.15(4.16),n,7.22(7.23);eimsm/z194(m+)。

在步骤s102中,元素分析实测值(%,计算值,c13h13no2):c,72.53(72.54),h,6.10(6.09),n,6.50(6.51);eimsm/z216(m+)。

在步骤s103中,元素分析实测值(%,计算值,c39h36aln3o6):c,69.89(69.94),h,5.40(5.42),n,6.26(6.27);eimsm/z670(m+)。

本发明实施例提供的基于可聚的8-羟基喹啉铝绿光材料的制备方法的合成路线为:

下面结合具体实施例对本发明的应用原理作进一步的描述。

1.发明产物的红外光谱分析

采用kbr压片,用傅里叶红外光谱仪对发明产物al(aoq)3进行红外分析,结果如图2所示。

从图2可知:2970cm-1,2858cm-1为侧链烯丙氧基c-h键的伸缩振动峰;1581cm-1,1507cm-1为喹啉环c=n伸缩振动峰;样品在波数3300~3450cm-1范围内都出现了水分子的oh-特征吸收峰,表明配合物中含有结晶水[14]。波数在600~800cm-1范围内的吸收峰对应喹啉环的特征振动吸收带,在400~600cm-1范围内的吸收峰处于远红外区,对应金属离子与配位体之间的振动吸收模式。由以上的分析得所得产物与目标产物结构相符。

2.发明产物的荧光光谱

常温下,用280nm作为激发波长,在pe-ls55型荧光光谱仪进行了荧光测试,结果如图3所示。从图3中可以看出配体和配合物在500~600nm之间出现较强的荧光发射峰,峰值为530nm。属于典型的绿光材料。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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