1、實驗四 AIQ3的合成及表征一實驗目的掌握有機電致發光材料 8-羥基唾咻鋁(AlQ 3)的合成方法。 了解AlQ 3的發光性能和應用二實驗原理1 8-羥基唾咻(8-Hydroxyquinoline)白色或淡黃色結晶或結晶性粉末，不溶于水和乙醍，溶于乙醇、丙酮、氯仿、苯或稀酸， 能升華。腐蝕性較小。低毒， LD504800mg/kg。由鄰氨基苯酚經環合反應制得。將甘油加入 耐酸反應鍋內，在攪拌下緩緩加入濃硫酸，同時將鄰氨基苯酚、鄰硝基苯酚依次加入，發煙硫酸先加入總量的65%。加熱升溫至125C,停止加熱，自然升溫至 140C,待溫度回降至 136Co將其余的發煙硫酸繼續加入，溫度保持在137C。

2、加酸結束后，保溫4h,冷卻至100c以下，抽入盛放10倍量水(按鄰氨基苯酚計)的耐酸鍋中，攪拌，加熱至 75-80 C,用30% 的氫氧化鈉溶液中和至 pH為7-7.2。趁熱放出沉淀物，冷卻成塊狀，經減壓升華，得8-羥基唾咻成品。廣泛用于金屬的測定和分離，用作醫藥中間體，是合成克瀉痢寧、氯碘唾咻、撲 喘息敏的原料，也是染料、農藥中間體。2 8-基唾咻鋁(AlQ 3) (Tris(8-quinolinolato)aluminum)八羥基唾咻鋁是黃色粉末，主要用于發光材料及電子傳輸材料，以及聚氨酯塑料橡膠，皮革，紙張，紡織，涂料，木材等等，也可用作農藥，醫藥，合成金屬緩蝕劑等方面。8-羥基唾咻類金

3、屬配合物是有機電致發光器件中的關鍵材料.1987年美國Kodak公司的C. W . Tang及其合作者報道了一種以 8一羥基唾咻鋁制成的發綠光的雙層有機電致發光器件，人們對 AlQ 3進行了廣泛深入的研究。8-基唾咻鋁(AlQ 3)的是一種較理想的有機電致發光材料，它具有良好的成膜性和熱穩定性、發光特性和電子傳輸特性。作為發光材料使用的8-基唾咻鋁純度必須在95%以上。目前，實驗室和工業上還難以直接合成純度在95%以上的8羥基唾咻鋁，需要通過復雜的色譜或升華提純方法進一步提純，通過調整反應酸度和反應時間，可以得到直接合成純度在95%以上的8-基唾咻鋁，它不僅能在實驗室使用，也適合工業上大批量生

4、產。化學反應和副反應方程式如下圖1,當pH值為5.0時，開始有較多的黃綠色沉淀產生，產率也迅速增加，但是pH6.5時，產物的純度會明顯降低，而當pH7.0時，實驗發現有部分 Al(OH) 3白色絮狀沉淀產生，體系中的酸度降低時產物的純度也隨之降低，pH flelnglh/TimFluorescence spectraHNMR6506OTMolecular structure400吸收光譜M70波數加n廠 I flelnglh/TimFluorescence spectraHNMR6506OTMolecular structure400吸收光譜”激發光譜J-Q；發射光譜一)IRHa 8.783

5、ppm; Hb 8.3 ppm; Hc 8.148 ppm; Hd 7.453 ppm; He 7.426 ppm; Hf 7.330 ppm; Hg 7.191ppm.J(a,e)=4.1Hz; J(c,e)=8.3Hz; J(d,f)=8.3Hz; J(f,g)=1.2Hz; J(d,g)=7.6Hz; J(a,c)=1.6Hz.圖2 8-基唾咻鋁及其波譜圖三實驗設備及耗材8-羥基唾咻、Al2(SO4)3 18H2。、電子天平、磁力攪拌器、氨水、 PH試紙、九五乙醇、燒杯、 錐形瓶、剪刀、定性濾紙、布氏漏斗、抽濾瓶、循環水真空泵、真空干燥箱。四實驗步驟1稱準8-羥基唾咻4.36 -4.45

6、 g左右放于錐形瓶中. 加入75 ml九五乙醇并磁力攪拌， 可適當加 熱至完全溶解；再稱取 3.33 -3.40 g Al 2（SO4）3 18H2O溶于50 ml高純蒸播水中，稍加熱溶液至完全 溶解。2將8-羥基唾咻的乙醇溶液加入 Al2（SO4）3 18H2O溶液中，控制反應溫度 在6070oC,充分攪 拌約l0 min后。緩慢將氨水滴入該混合液中，調節其PH值為67.逐漸看到有沉淀析出。3冷卻到室溫，靜置約0.5 h后真空抽濾出沉淀.用去離子水沖洗濾餅.重復吸濾.沖洗多次后將沉淀物置于真空干燥箱中.在120 c下干燥約2 h即可得到草綠色 A1Q3粗樣。干燥后的A1Q3經真空升華才能將8

7、-羥基唯咻鋁的純度從 80%左右提高到95%以上，提純得到黃色粉末晶體.4稱量并計算產率。五討論. 8-羥基唾咻鋁在工業上有哪些應用？.文獻報道有幾類方式制備8-羥基唾咻鋁化合物？補充資料升華某些物質在固態時具有相當高的蒸氣壓，當加熱時，不經過液態而直接氣化，蒸氣受到冷卻又直接冷凝成固體，這個過程叫做升華。 然而對固體有機化合物的提純來說，不管物質蒸氣是由液態還是由固態產生的，重要的是使物質蒸氣不經過液態而直接轉變為固態，從而得到高純度的物質，這種操作都稱為升華。圖 2.49是物質的三相平衡圖。從此圖可以看出 應當怎樣來控制升華的條件。圖中曲線 ST表示固相與氣相平衡時固體的蒸氣壓曲線。TW是

8、液相與氣相平衡時液體的蒸氣壓曲線。TV是固相與液相的平衡曲線，它表示壓力對熔點的影響。T為三條曲線的交點，叫三相點，只有在此點固、液、氣三相可以同時并存。三 相點與物質的熔點（在大氣壓下固液兩相平衡時的溫度）相差很小，只有幾分之一度。圖2.49物質三相平衡圖在三相點溫度以下，物質只有固、氣兩相。升高溫度，固相直接轉變成蒸氣；降低溫 度，氣相直轉變成固相。因此，凡是在三相點以下具有較高蒸氣壓的固態物質都可以在三相點溫度以下進行升華提純。不同的固體物質在其三相點時的蒸氣壓是不一樣的，因而它們升華難易也不相同。一般來說，結構上對稱性較高的物質具有較高的熔點，且在熔點溫度時具有較高的蒸氣壓，易于用升華

9、來提純。例如六氯乙烷，三相點溫度為186C,蒸氣壓力為780mmHg ,而它在185c時的蒸氣壓已達到 760mmHg ,因而它在三相點以下就很容易進行 升華。樟腦的三相點溫度為 179 C,壓力為370mmHg。由于它在未達到熔點之前就有相當高 的蒸氣壓，所以只要緩緩加熱， 使溫度維持在179 c以下，它就可不經熔化而直接蒸發完畢。 但是若加熱太快，蒸氣壓超過三相點的平衡壓（ 370mmHg）樟腦就開始熔化為液體。所以升華時加熱應當緩慢進行。和液態物質的沸點相似，固態物質的蒸氣壓等于固態物質所受的 壓力時的溫度，稱為該固態物質的升華點。由此可見，升華點與外壓有關，在常壓下不易升華的物質，即在

10、三相點時蒸氣壓比較低的物質，如蔡在熔點80c時的蒸氣壓才7mmHg,使用一般升華方法不能得到滿意的結果。這時可將泰加熱至熔點以上，使其具有較高蒸氣壓， 同時通入空氣或惰性氣體，促使蒸發速度加快， 并可降低蔡的分壓， 使蒸氣不經過液態而直接凝成固態。此外，還可采取減壓升華的辦法來純化。.常壓升華通用的常壓升華裝置如圖 2.50a、b、c所示。必須注意冷卻面與升華物質的距離應盡可 能近些。因為升華發生在物質的表面，所以待升華物質應預先粉碎。其中a是將待升華的物質置于蒸發皿上，上面覆蓋一張濾紙， 用針在濾紙上刺些許小孔。 濾紙上倒置一個大小合適 的玻璃漏斗，漏斗頸部松弛的塞一些玻璃毛或棉花，以減少蒸

11、氣外逸。為使加熱均勻，蒸發皿宜放在鐵圈上，下面墊石棉網小火加熱（蒸發皿與石棉網之間宜隔開幾毫米 ）,控制加熱溫度（低于三相點）和加熱速度（慢慢升華）。樣品開始升華，上升蒸氣凝結在濾紙背面，或 穿過濾紙孔，凝結在濾紙上面或漏斗壁上。必要時，漏斗外壁上可以用濕布冷卻，但不要弄濕濾紙。升華結束后，先移去熱源，稍冷后，小心拿下漏斗，輕輕揭開濾紙，將凝結在濾紙 正反兩面和漏斗壁上的晶體刮到干凈表面皿上。昵1.50相）I中hit較多一點量物質的升華，可以在燒杯中進行，如圖2.50c所示。燒杯上放置一通冷卻水的燒瓶，燒杯下用熱源加熱，樣品升華后蒸氣在燒瓶底部凝結成晶體。在空氣或惰性氣體（常用氮氣）流中進行升華的最簡單的裝置如圖2.50b所示。在三角燒瓶上裝一打有兩個孔的塞子，一孔插入玻管，以導入氣體，另一孔裝一接液管。接液管大的一端伸入圓底燒瓶頸中，燒瓶口塞一點玻璃毛或棉花。開始升華時即通入氣體，把物質蒸氣帶走， 凝結在用冷水冷卻的燒瓶內壁上。.減壓升