[发明专利]发蓝光的2－(2－羟基苯基)苯并噻唑螯合铍的制取方法

摘要

本发明为一种发蓝光的2－(2－羟基苯基)苯并噻唑螯合铍Be(BTZ) ₂的制取方法，它是以水杨酸、邻氨基硫酚、四水合硫酸铍为原料，以甲苯、甲醇为溶剂、以三氯化磷为催化剂、以五氧化二磷为干燥剂、以无水乙醇为结晶溶剂、以三乙胺为酸碱度pH值调节剂、以氮气为保护气体、以去离子水为四水合硫酸铍溶剂、以去离子水、甲苯为洗涤剂，采用全新的制备工艺流程，先合成2－(2－羟基苯基)苯并噻唑BTZ，再合成2－(2－羟基苯基)苯并噻唑螯合铍 Be(BTZ) ₂，通过化学物质原料的溶解合成反应、真空抽滤、洗涤、干燥、重结晶提纯、检测、分析、表征，最终得到高纯度的发蓝光的2－(2－羟基苯基)苯并噻唑螯合铍Be(BTZ)₂黄色粉末状产物，该制取方法使用设备少，工艺流程短，产率高，可达85％，蓝光色纯度好，可达0.7491，是十分理想的制取发蓝光的2－(2－羟基苯基)苯并噻唑螯合铍Be(BTZ) ₂的方法，此蓝光材料可用于军事工业、电子工业及发光技术领域。

主权项

1、一种发蓝光的2-(2-羟基苯基)苯并噻唑螯合铍的制取方法，其特征在于：本发明使用的化学物质材料为水杨酸、邻氨基硫酚、四水合硫酸铍、甲苯、三氯化磷、五氧化二磷、三乙胺、无水乙醇、甲醇、去离子水、氮气，其组合配比量是：以克、毫升、厘米3为计量单位水杨酸： C7H6O3 6.3g±0.01g邻氨基硫酚： C6H7NS 5ml±0.1ml甲苯： C6H5OH 160ml±3ml三氯化磷： PCl3 4ml±0.1ml五氧化二磷： P2O5 200g±5g三乙胺： (C2H5)3N 7ml±0.5ml无水乙醇： CH3CH2OH 80ml±3ml甲醇： CH3OH 180ml±5ml去离子水： H2O 60ml±3ml氮气： N2 30cm3±1cm3 四水合硫酸铍：BeSO4·4H2O 0.973g±0.01g制取方法如下：I、精选化学物质原料对制取所需的化学物质原料进行精选，并进行纯度控制：水杨酸： 固态晶体 ≥96％邻氨基硫酚： 液体 98％甲苯： 液体 99.5％三氯化磷： 液体 ≥95.5％五氧化二磷： 固体 99.5％三乙胺： 液体 99.0％无水乙醇： 液体 ≥99.7％甲醇： 液体 99.5％去离子水： 液体 99.999％氮气： 气体 99.9％四水合硫酸铍：固体 ≥99％II、制备2-(2-羟基苯基)苯并噻唑1)、溶解水杨酸(1)在四口烧瓶中进行，并在电热套上加热；(2)首先将水杨酸6.3g±0.01g与邻氨基硫酚5ml±0.1ml置于四口烧瓶中，加入甲苯80ml±3ml，加热并搅拌使水杨酸溶解，加热温度为55℃±0.5℃，溶解时间为10min±2min，同时向四口烧瓶通入氮气，氮气输入速度为0.5cm3/min，输入时间10min±2min，同时冷凝管进行水冷凝回流循环冷却，水杨酸完全溶解后停止加热；2)、加入催化剂三氯化磷，化合反应(1)四口烧瓶中的水杨酸溶解后成水杨酸+邻氨基硫酚+甲苯溶液；(2)通过分液漏斗向四口烧瓶中缓慢滴入催化剂三氯化磷4ml±0.1ml，滴入速度为0.67滴/min，滴入时间为60min±3min；(3)边滴入边进行搅拌；(4)水流冷凝管进行冷凝回流循环冷却，同时将四口烧瓶固定在水温5℃±1℃的水箱上面进行冷却；(5)在滴加三氯化磷的过程中，将会释放出氯化氢气体，并由冷凝管排出；(6)在滴加完催化剂三氯化磷后，开始对反应溶液进行加热，加热温度为80℃±5℃，并继续进行搅拌，溶液呈粘稠状；(7)滴加三氯化磷完成后，持续在加热状态下搅拌150min±5min，使混合溶液反应完全，至溶液澄清；(8)冷却：将澄清的混合溶液置于专用容器中，在洁净环境、常温20℃±3℃，自然冷却；(9)真空抽滤：将冷却后的澄清混合溶液置于抽滤瓶上部的布氏漏斗中的三层定性滤纸上，进行真空抽滤，滤纸上留存的滤饼即为产物2-(2-羟基苯基)苯并噻唑BTZ；(10)用甲苯洗涤滤饼产物：将滤饼置于洗涤容器中，然后加入甲苯80ml±3ml，用磁力搅拌器进行搅拌洗涤；(11)过滤：将洗涤后的混合溶液置于抽滤瓶上的漏斗中，用定性滤纸进行过滤，留下产物滤饼；(12)干燥：将洗涤、过滤后的产物滤饼置于真空干燥箱中，进行干燥处理，温度为70℃±5℃，干燥时间40min±3min，可得产物8.1g；(13)重结晶提纯：将洗涤、真空抽滤、干燥后的苯并噻唑BTZ，置于三口烧瓶中，加入无水乙醇80ml±3ml，使其完全溶解，置放720min±10min，至无色透明的针状单晶体物质析出，将溶液倒入内有三层定性滤纸的布氏漏斗中，将布氏漏斗插入抽滤瓶上，无水乙醇废液抽至抽滤瓶中，滤纸上留存产物滤饼；(14)二次烘干：将重结晶、真空抽滤后的产物收集至专用容器中，置于干燥皿的底部储存并干燥，并加入干燥剂五氧化二磷200g±5g；3)、化学反应在溶有水杨酸、邻氨基硫酚的甲苯混合溶液中，加入催化剂三氯化磷，将进行化学反应，反应式如下：式中：SH——硫氢根NH2——氨基OH——羟基O——氧S——硫N——氮BTZ——2-(2-羟基苯基)苯并噻唑III、合成2-(2-羟基苯基)苯并噻唑螯合铍Be(BTZ)2 1)、原料混合2-(2-羟基苯基)苯并噻唑BTZ 2.50g±0.01g加入三口烧瓶中，然后加入甲醇60ml±1ml，用磁力搅拌器搅拌使其溶解，得到2-(2-羟基苯基)苯并噻唑+甲醇混合溶液；2)、加热，溶解将三口烧瓶置于电热套上加热，加热温度为60℃±3℃，加热时间为30min±3min，边加热边搅拌，使混合液溶解，然后停止加热；3)、施碱，加入三乙胺通过分液漏斗向三口烧瓶滴入三乙胺7ml±0.5ml，滴速为7滴/min，滴入时间为10min±0.5min，以调节混合溶液的酸碱度，其酸碱度pH值＝10，偏碱性；4)、制备四水合硫酸铍溶液在专用容器中，置放四水合硫酸铍BeSO4·4H2O 0.973g±0.01g，然后加入去离子水20ml±1ml，用磁力搅拌器搅拌30min±2min，使其溶解，成四水合硫酸铍BeSO4·4H2O水溶液；5)、滴加四水合硫酸铍水溶液将四水合硫酸铍水溶液置于分液漏斗中，缓慢的滴入三口烧瓶中，与加入三乙胺施碱后的2-(2-羟基苯基)苯并噻唑+甲醇溶液混合，边滴入边搅拌，滴入速度为10滴/min，滴入时间为20min±1min，滴加完毕后，在常温20℃±3℃下，继续搅拌180min±5min，使其反应，得反应溶液，反应溶液中生成黄色沉淀物，化学反应式如下：式中：BeSO4——硫酸铍Be——铍H2SO4——硫酸6)、真空抽滤将反应后的溶液置于真空抽滤瓶上部的内有三层定性滤纸的抽滤漏斗中，开启真空抽滤泵，废液及副产物抽至抽滤瓶中，产物滤饼留在滤纸上，即黄色粉末产物；7)、洗涤收集定性滤纸上的黄色粉末产物置于专用洗涤容器中，然后加入去离子水40ml±2ml，用磁力搅拌器搅拌洗涤30min±3min，成混合液；8)、二次真空抽滤将洗涤的黄色粉末产物与去离子水的混合液，置于抽滤瓶上部的内有三层定性滤纸的布氏漏斗中，开启真空抽滤泵，去离子水及废液抽至抽滤瓶中，黄色粉末状产物留在定性滤纸上；9)、烘干将二次真空抽滤的黄色粉末产物收集于专用容器中，然后置于真空干燥箱中烘干，烘干温度为100℃±3℃，烘干时间为40min±3min；10)、重结晶提纯三次将洗涤、真空抽滤、烘干得到的黄色粉末产物置于三口烧瓶中，并置于电热套上，加入甲醇40ml±2ml，用磁力搅拌器进行搅拌，加热温度为64.7℃±2℃，使甲醇混合液沸腾，恒温30min±2min，边加热边搅拌，然后停止加热；真空抽滤：趁热将甲醇混合液倒入内有三层定性滤纸的布氏漏斗中，将布氏漏斗插入真空抽滤瓶上，用真空泵进行抽滤，产物留在定性滤纸上，甲醇废液及副产物抽至抽滤瓶中；重结晶提纯处理重复进行三次，定性滤纸上的产物即为2-(2-羟基苯基)苯并噻唑螯合铍Be(BTZ)2黄色粉末；11)、再次烘干经三次重结晶提纯处理的Be(BTZ)2黄色粉末收集于专用容器中，置于真空干燥箱中，再次进行烘干，温度为80℃±3℃，烘干时间为60min±3min，烘干后即得到高纯度的发蓝光的2-(2-羟基苯基)苯并噻唑螯合铍Be(BTZ)2黄色粉末；IV、检测、化验、分析、表征对制取得到的2-(2-羟基苯基)苯并噻唑螯合铍Be(BTZ)2黄色粉末要进行结构分析、发光性能、色纯度及色坐标的检测、分析、表征，用红外光谱仪进行结构分析，用光谱辐射分析仪进行发光性能及色纯度分析；V、储存对制取得到的2-(2-羟基苯基)苯并噻唑螯合铍Be(BTZ)2黄色粉末置于棕色透明的圆口玻璃容器中，密闭避光储存，置于阴凉干燥环境中，储存温度为20℃±3℃，要防水、防潮、防火、防晒、防酸碱侵蚀，并要采取铍毒防护措施。