一種含有8-羥基喹啉有機矽聚合物的金屬離子配合物的製作方法
2023-05-30 05:55:11 4
專利名稱：一種含有8-羥基喹啉有機矽聚合物的金屬離子配合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種含有8-羥基喹啉有機矽聚合物的金屬離子配合物及其製備方法，屬於有機娃合成化學領域。
背景技術：
8-羥基喹啉具有良好的配位作用，可以與多種金屬離子形成配合物，其配合物可以作為有機發光材料、抗菌材料等。專利號為CN201010101545、公開號為101777631A的中國專利公開了一種8-羥基喹啉鋁薄膜發光器件的製備方法；專利號為CN200910259576、公開號為的101728491A的中國專利，以及專利申請號為CN200880109668、公開號為101810055A的中國專利申請都公開了一種以8-羥基喹啉鋁作為有機電子傳輸材料製備有機發光器件的方法。有機發光器件用的發光材料要求材料的穩定性好、工藝性能好、使用壽命長、發光強度高等。目前使用的有機發光材料主要包括有機小分子電致發光材料，製備較為簡單，但在製備和使用過程中會出現結晶，發光器件的壽命降低，熱穩定性差，生產成本高；聚合物發光材料主要是共軛聚合物與有機金屬配合物和聚合物複合發光材料，其中共軛高分子發光材料的溶解性和加工性能差，而有機金屬配合物與聚合物的複合物發光材料的製備工藝簡單，但材料均勻性差，易發生相分離，發光效率和使用使命低；高分子金屬配合物發光材料是目前重要的發展方向 ，但存在成膜性與工藝性匹配不足、耐溫性能差等缺點，不能滿足性能優良的電致發光器件製備要求。專利號為CN200410027056、公開號為1569837A的中國專利公開了一種含有不飽和鍵的8-羥基喹啉配合物單體的製備方法，力圖解決8-羥基喹啉高分子化後的溶解性和成膜性問題。Powell等將通過自由基共聚合成含3 - 二羰基配位基的高分子、膦酸酯官能團高分子與金屬離子配合成高分子配合物發光材料；Yasuda等用Suzuki偶聯反應縮合聚合生成含有鄰菲咯啉配位基的高分子,然後與Li+、Al3+、Zn2+等離子配合成高分子金屬配合物，獲得不同波長的發光材料。然而，這些以碳-碳化學鍵為主鏈的高分子發光材料在工作過程中受熱易降解，使用溫度範圍窄、老化性能差，不能滿足長壽命和寬工作溫度的要求。有機矽具有良好的耐高低溫、耐臭氧及低表面能等特性，還具有良好的工藝性能，在電子電器、建築國防等領域有廣泛的應用。本發明針對現有的8-羥基喹啉類高分子發光材料耐老化性能和工藝性能差等問題，將有機矽與8-羥基喹啉發光材料結合起來，製備出了具有良好發光性能和使用性能的新型有機發光材料。
發明內容
針對上述現有技術，針對8-羥基喹啉類高分子發光材料耐老化性能和工藝性能差等問題，本發明提供了一種耐溫性能和工藝性能良好、耐老化、發光效率高的含有8-羥基喹啉金屬配合物的有機矽大分子，這種大分子可以通過自成膜或與其他材料共成膜得到結構可控、成膜性好、使用壽命長、使用溫度範圍寬的高分子發光材料。本發明還提供了該有機矽材料的製備方法，其反應易操控，步驟簡單，產率高。
本發明是通過以下技術方案實現的:一種含有8-羥基喹啉有機矽聚合物的金屬離子配合物，是通過以下製備方法製備得到的:(I)將①羥基保護的不飽和鍵取代的8-羥基喹啉、②含矽氫的矽烷、矽氧烷或聚矽氧烷和③催化劑加入到適量的溶劑中，其中催化劑用量為Ippm 1%(優選10 500ppm)，加熱到0°C 250°C (優選90 110°C)，在攪拌下反應I 48小時(優選24小時);反應結束後，降溫至室溫，脫除體系中的低沸點組分，得到矽氫加成產物，產率98%以上；(2)在鹼性條件下水解脫除羥基保護基團，純化後得含8-羥基喹啉的有機矽衍生物；(3)將適量的金屬離子化合物溶於吡啶或乙醇中，並緩慢滴加至含8-羥基喹啉的有機矽衍生物的四氫呋喃溶液中，在-10 200°C (優選40 60°C)下反應0 IOOh (優選24h);反應後，降至室溫，透析，即得到含有8-羥基喹啉有機矽聚合物的金屬離子配合物，產率99%。所述步驟(I)中，羥基保護的不飽和鍵取代的8-羥基喹啉結構式如下:
權利要求
1.一種含有8-羥基喹啉有機矽聚合物的金屬離子配合物，其特徵在於:是通過以下製備方法製備得到的: (1)將①羥基保護的不飽和鍵取代的8-羥基喹啉、②含矽氫的矽烷、矽氧烷或聚矽氧烷和③催化劑加入到溶劑中，其中催化劑用量為Ippm 1%，加熱到0°C 250°C，在攪拌下反應I 48小時；反應結束後，降溫至室溫，脫除體系中的溶劑，得到矽氫加成產物； (2)在鹼性條件下水解脫除羥基保護基團，純化後得含8-羥基喹啉的有機矽衍生物； (3)將金屬離子化合物溶於吡啶或乙醇中，並緩慢滴加至含8-羥基喹啉的有機矽衍生物的四氫呋喃溶液中，在-10 200°C下反應0 IOOh ;反應後，降至室溫，透析，即得到含有8-羥基喹啉有機矽聚合物的金屬離子配合物。
2.根據權利要求1所述的一種含有8-羥基喹啉有機矽聚合物的金屬離子配合物，其特徵在於:所述步驟(I)中，羥基保護的不飽和鍵取代的8-羥基喹啉結構式如下:
3.根據權利要求1所述的一種含有8-羥基喹啉有機矽聚合物的金屬離子配合物，其特徵在於:所述步驟(I)中，含矽氫的矽烷、矽氧烷的結構式如下: 其中，R1為烷基或苯基，在同一結構式中可以相同或不同；X為Cl、Br、OCH3或OC2H5, b和 c 為 I 或 2，B+C=3。
4.根據權利要求1所述的一種含有8-羥基喹啉有機矽聚合物的金屬離子配合物，其特徵在於:所述步驟(I)中，含矽氫的聚矽氧烷的結構式如下:
5.根據權利要求1所述的一種含有8-羥基喹啉有機矽聚合物的金屬離子配合物，其特徵在於:所述步驟(I)中，催化劑是指可以催化矽氫加成的催化劑。
6.根據權利要求1所述的一種含有8-羥基喹啉有機矽聚合物的金屬離子配合物，其特徵在於:所述步驟(I)中，溶劑是甲苯或四氫呋喃。
7.根據權利要求1所述的一種含有8-羥基喹啉有機矽聚合物的金屬離子配合物，其特徵在於:所述步驟(2)中，純化方式是減壓蒸餾、柱層析或透析。
8.根據權利要求1所述的一種含有8-羥基喹啉有機矽聚合物的金屬離子配合物，其特徵在於:所述步驟(3)中，金屬離子化合物為含有主族金屬離子、稀土金屬離子或過渡金屬離子的鹽、鹼或有機金屬化合物。
9.根據權利要求8所述的一種含有8-羥基喹啉有機矽聚合物的金屬離子配合物，其特徵在於:所述金屬離子化合物為AlCl3、Mg(N03)2、Li0H、二乙基鋅、乙酸鋅或硝酸銪。
10.權利要求1 9中任一項所述的含有8-羥基喹啉有機矽聚合物的金屬離子配合物的製備方法，其特徵在於:步驟如下: (1)將①羥基保護的不飽和鍵取代的8-羥基喹啉、②含矽氫的矽烷、矽氧烷或聚矽氧烷和③催化劑加入到溶劑中，其中催化劑用量為Ippm 1%，加熱到0°C 250°C，在攪拌下反應I 48小時；反應結束後，降溫至室溫，脫除體系中的溶劑，得到矽氫加成產物； (2)在鹼性條件下水解脫除羥基保護基團，純化後得含8-羥基喹啉的有機矽衍生物； (3)將金屬離子化合物溶於吡啶或乙醇中，並緩慢滴加至含8-羥基喹啉的有機矽衍生物的四氫呋喃溶液中，在-10 200°C下反應0 IOOh ;反應後，降至室溫，透析，即得到含有8-羥基喹啉 有機矽聚合物的金屬離子配合物。
全文摘要
本發明公開了一種含有8-羥基喹啉有機矽聚合物的金屬離子配合物，是通過以下製備方法製備得到的(1)將①羥基保護的不飽和鍵取代的8-羥基喹啉、②含矽氫的矽烷、矽氧烷或聚矽氧烷和③催化劑加入到溶劑中，加熱反應；反應結束後，降溫至室溫，脫除體系中的溶劑，得到矽氫加成產物；(2)脫除羥基保護基團，純化後得含8-羥基喹啉的有機矽衍生物；(3)將金屬離子化合物溶於吡啶或乙醇中，並緩慢滴加至含8-羥基喹啉的有機矽衍生物的四氫呋喃溶液中；反應後，降至室溫，透析，即得。本發明的金屬離子配合物具有耐溫性能高，製備工藝簡單，收率高的特點，在有機發光器件中的電致發光和電子傳輸材料中有潛在用途。
文檔編號C07F5/00GK103145748SQ20131007518
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月8日 優先權日2013年3月8日
發明者周傳健, 項雪蓮, 陳國文, 張晨 申請人:山東大學