[发明专利]羟基乙叉二磷酸-稀土配合物的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成羟基乙叉二磷酸-稀土配合物的方法，更具体的讲，本发明是一种以水为溶剂在较短的反应时间内和较低的反应温度条件下合成羟基乙叉二磷酸-稀土配合物的方法。

背景技术

近年来稀土有机磷酸配合物吸引了人们广泛的关注，这是因为稀土有机磷酸配合物具有很多潜在的应用价值，比如在：催化剂、离子交换试剂、质子电导试剂、夹层化学试剂、荧光化学和材料化学等。因此，设计合成具有新颖结构和功能的稀土有机磷酸配合物尤其重要。研究表明选择一种配位能力强的有机磷酸配体来与稀土离子共同构建具有特定结构的配合物对合成新型稀土有机磷酸配合物是非常关键的。羟基乙叉二磷酸是一种有机磷酸化合物，由于其具有结构稳定且配位能力强的磷酸配位基团，可以与稀土金属离子发生配位作用形成结构稳定，性质卓越的稀土配合物材料，该配合物在荧光材料和催化剂方面有着巨大的应用前景。因此利用简单高效的合成方法得到羟基乙叉二磷酸稀土配合物具有非常可观的经济价值。

F.N.Sh 等(F.N.Shi，L.Cunha-Silva，R.A.Sa Ferreira，L.Mafra，T.Trindade，L.D.Carlos，F.A.Almeida Paz and J.Rocha，J.AM.CHEM.SOC.2008，130，150-167)首次报道了羟基乙叉二磷酸-稀土配合物的合成方法：在水热条件下，150℃反应四天得到了该配合物，产率70％。该方法对反应条件要求较高，因此在工业生产中存在如下缺点：

1、由于反应在150℃下进行，温度要求较高，能耗较大。

2、由于反应要求持续时间为四天，所以生产周期较长且能耗大。

3、由于在反应体系中没有加入pH调节剂，所以需要加入更多的羟基乙叉二磷酸原料，进而造成原料浪费和产率低下。

4、由于产率较低、生产投资和生产能耗较高，因此生产成本较高。

发明内容

本发明旨在提供一种可以有效克服背景技术中所存在缺点的羟基乙叉二磷酸-稀土配合物的合成方法。本发明的羟基乙叉二磷酸-稀土配合物的合成方法如下：

首先，将化学计量比的羟基乙叉二磷酸，水溶性稀土硝酸盐，pH调节剂与作为反应介质的去离子水混合搅拌均匀，将此混合物转移至水热反应釜中在一定温度下进行水热反应一段时间，待反应完毕，将所得产物分离、洗涤、干燥得羟基乙叉二磷酸-稀土配合物产物；

所述羟基乙叉二磷酸的结构如式(I)所示：

所述羟基乙叉二磷酸稀土配合物的结构如式(II)所示：

当用本发明方法合成羟基乙叉二磷酸-稀土配合物时，所述水溶性稀土硝酸盐为六水合硝酸铕。

当用本发明方法合成羟基乙叉二磷酸-稀土配合物时，所述pH调节剂为草酸。

当用本发明方法合成羟基乙叉二磷酸-稀土配合物时，所述一定温度为140℃。

当用本发明方法合成羟基乙叉二磷酸-稀土配合物时，所述反应时间为三天。

当用本发明方法合成羟基乙叉二磷酸-稀土配合物时，各物料投放摩尔比为，羟基乙叉二磷酸∶六水合硝酸铕∶草酸＝1.5∶0.5∶0.5，反应釜中去离子水总量为15ml。

附图说明

图1是实施例1合成的羟基乙叉二磷酸及其稀土配合物的结构式。

图2是实施例1合成的羟基乙叉二磷酸-稀土配合物的红外光谱。

图3是实施例1合成的羟基乙叉二磷酸-稀土配合物的XRD谱图。

图4是实施例1合成的羟基乙叉二磷酸-稀土配合物的热重谱图。

具体实施方式

以下通过具体但非限制性的实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

将Eu(NO₃)₃·6H₂O(0.5mmol，0.224g)与羟基乙叉二磷酸(1.5mmol，0.336g)加入15ml H₂O中、再加入草酸(0.5mmol，0.063g)后搅拌3min，于140℃水热反应3天，得到无色块状单晶产物，产物经水洗、干燥后产率为86.2％(按Eu计算)。C₄H₂₂Eu₂O₂₀P₄元素分析结果的实验值(％)：C，5.82；H，2.65；Eu，37.05。计算值(％)：C，5.87；H，2.71；Eu，37.15。