[发明专利]发蓝光的2－(2－羟基4－甲基苯基)苯并噻唑锌的制取方法

权利要求书

1.一种发蓝光的2-(2-羟基4-甲基苯基)苯并噻唑锌Zn(4-MeBTZ)₂的制备方法，其特征在于：使用的化学物质材料为：4-甲基水杨酸、甲苯、邻氨基硫酚、三氯化磷、三氯甲烷、无水乙醇、无水甲醇、二水合醋酸锌、去离子水、五氧化二磷、氩气，其组合配比是：以克、毫升、厘米³为计量单位

二水合醋酸锌：    Zn(CH₃COO)·2H₂O     0.973g±0.01g

4-甲基水杨酸：    C₈H₈O₃               7.6g±0.01g

甲苯：            C₇H₉                 80ml±2ml

邻氨基硫酚：      C₆H₇NS               5.39ml±0.01ml

三氯化磷：        PCl₃                 4ml±0.01ml

三氯甲烷：        CHCl₃                60ml±2ml

无水乙醇：        CH₃CH₂OH             480ml±5ml

无水甲醇：        CH₃OH                100ml±5ml

五氧化二磷：      P₂O₅                 200g±5g

去离子水          H₂O                  1000ml±50ml

氩气：            Ar                   200cm³±10cm³

制取方法如下：

1)、精选化学物质原料

对制取使用的化学物质原料进行精选、并进行纯度控制：

二水和醋酸锌：  固态晶体     99.5％

4-甲基水杨酸：  固态晶体     99％

甲苯：          液态         99％

邻氨基硫酚：    液态         >95％

三氯化磷：      液态         ≥95.5％

三氯甲烷：      液态         ≥99.5％

无水乙醇：      液态         ≥99.7％

无水甲醇：      液态         ≥99.5％

五氧化二磷：    固态         99.5％

去离子水：      液态         99.999％

氩气：          气态         99.9％

2)、合成配体2-(2-羟基4-甲基苯基)苯并噻唑4-MeBTZ

(1)、混合溶液原料

4-甲基水杨酸7. 6g±0.01g；

邻氨基硫酚5. 39ml±0.01ml

甲苯80ml±2ml

三氯化磷4ml±0. 1ml

(2)、制备混合溶液设备

四口烧瓶、电热套、搅拌器、水循环冷凝管；

(3)、制备混合溶液

①用去离子水200ml±10ml清洗四口烧瓶，并晾干；

②将四口烧瓶置于电热套上；

③将4-甲基水杨酸7.6g±0.01g、邻氨基硫酚5.39ml±0.1ml、甲苯80ml±2m置于四口烧瓶中；

④四口烧瓶上由左至右插入：氩气管、滴液漏斗、搅拌器、水循环冷凝管；

⑤开启电热套，使其升温至55℃±1℃，升温速度2.75℃/min；

⑥开启氩气瓶、氩气阀、氩气管，氩气输入速度为0.5cm³/min，输入时间15min±2min；

⑦开启水循环冷凝管，进行冷却；

⑧加热、搅拌、混合、溶解，水循环冷凝冷却时间为30min±2min；

⑨混合、溶解后成：4-甲基水杨酸+邻氨基硫酚+甲苯混合溶液；

⑩待4-甲基水杨酸完全溶解后，停止加热，自然冷却至30℃±3℃；

(4)、加入催化剂三氯化磷，进行化合反应

①在滴液漏斗中加入催化剂三氯化磷4ml±0.1ml，然后进行滴加，滴入速度为0.067ml/min，滴入时间为60min±3min；

②边滴加、边搅拌，使其充分溶解；

③滴加完成后，成：4-甲基水杨酸+邻氨基硫酚+甲苯+三氯化磷四元混合溶液；

④继续加热升温，加热温度由30℃±3℃升至80℃±1℃，升温速度1.25℃/min；

⑤继续加热、搅拌，四元混合溶液呈粘稠状；

⑥持续加热、搅拌150min±5min，四元混合溶液充分反应，呈澄清溶液；

⑦在四元混合溶液反应过程中将进行化学反应，反应式如下：

式中：

SH：硫氢根

NH₂：氨基

OH：羟基

CH₃：甲基

O：氧

S：硫

N：氮

HO：羟基

4-MeBTZ：2-(2-羟基4-甲基苯基)苯并噻唑

⑧将澄清溶液置于透明的玻璃容器中，在洁净、自然环境中，冷却至20℃±3℃；

⑨真空抽滤：将冷却后的澄清溶液，置于铺有三层中速定性滤纸的真空抽滤瓶的布氏漏斗中，开启抽滤泵，废液抽至滤瓶中，滤纸上留存产物滤饼，即：配体2-(2-羟基4-甲基苯基)苯并噻唑4-MeBTZ；

⑩无水乙醇洗涤

将配体2-(2-羟基4-甲基苯基)苯并噻唑4-MeBTZ置于烧杯中，加入无水乙醇60ml±2ml，用磁力搅拌器进行搅拌、洗涤30min±2min，成混合液；

真空抽滤

将混合液置于铺有三层中速定性滤纸的布氏漏斗中，开启抽滤泵，进行抽滤，废液抽至滤瓶中，滤纸上留存产物滤饼；

真空干燥

将洗涤、真空抽滤后的滤饼置于真空干燥箱中，进行干燥处理，干燥温度为100℃±5℃，干燥时间为60min±5min；

三氯甲烷重结晶提纯

将10g±1g产物粉末2-(2-羟基4-甲基苯基)苯并噻唑4-MeBTZ，置于三口烧瓶中，三口烧瓶置于电热套上，加入三氯甲烷60ml±3ml，用磁力搅拌器搅拌，使其充分溶解，成溶解液，开启电热套，使溶液沸腾，温度为61℃±2℃；

关断电源，停止加热，溶液随瓶冷却至20℃±3℃，然后静置40min±5min，静置后溶液析出针状晶体物质；

真空抽滤

将静置后的溶液，置于铺有三层中速定性滤纸的布氏漏斗中，开启抽滤泵，进行真空抽滤，废液抽至滤瓶中，滤纸上留下产物滤饼，即：无色透明针状晶体2-(2-羟基4-甲基苯基)苯并噻唑4-MeBTZ；

二次干燥

经重结晶提纯、真空抽滤后的针状晶体产物放入干燥皿中，然后置于真空干燥箱进行干燥，干燥温度为65℃±3℃，干燥时间为60min±2min，干燥后得产物：针状晶体2-(2-羟基4-甲基苯基)苯并噻唑4-MeBTZ；

干燥剂储存

真空干燥后，取出干燥皿内产物，将针状晶体产物装在透明的玻璃瓶内，加入干燥剂五氧化二磷200g±5g储存，备用；

3)、合成2-(2-羟基4-甲基苯基)苯并噻唑锌Zn(4-MeBTZ)2

(1)、配制2-(2-羟基4-甲基苯基)苯并噻唑+无水甲醇溶液

①将2-(2-羟基4-甲基苯基)苯并噻唑4-MeBTZ4.8g±0.01g加入四口烧瓶中；

②将无水甲醇60ml±1ml加入四口烧瓶中，四口烧瓶置于电热套上；

③开启电热套，使其升温，边加热、边搅拌，加热温度60℃±3℃，加热时间45min±1min，使其充分溶解，成：2-(2-羟基4-甲基苯基)苯并噻唑甲醇溶液；

(2)、配制二水合醋酸锌+无水甲醇溶液

①将二水合醋酸锌Zn(CH₃COO)·2H₂O   0.973g±0.01g置于烧杯中；

②将无水甲醇CH₃OH  20ml±1ml置于烧杯中；

③用磁力搅拌器进行搅拌，搅拌时间30min±2min，使其充分溶解；

④制成二水合醋酸锌甲醇溶液；

(3)、合成产物溶液

①将盛有2-(2-羟基4-甲基苯基)苯并噻唑甲醇溶液的四口烧瓶置于瓶架上；

②在四口烧瓶口上，从左至右依次插入温度计、搅拌器、滴液漏斗、水循环冷凝管；

③开启电热套，加热至温度为80℃±3℃，通过滴液漏斗缓慢滴加二水合醋酸锌甲醇溶液，滴入速度为0.67ml/min，滴入时间为30min±1min；

④边滴加、边搅拌、边进行水循环冷凝；

⑤在滴加、混合过程中，将进行化学反应，反应式如下：

式中：

Zn(CH₃COO)₂：醋酸锌

CH₃COOH：醋酸

Zn：锌原子

CH₃：甲基

H₃C：甲基

Zn(4-MeBTZ)₂：2-(2-羟基4-甲基苯基)苯并噻唑锌

⑥滴加二水合醋酸锌甲醇溶液后，继续搅拌，并进行水循环冷却，温度80℃±3℃，时间200min±5min，使其充分反应，在反应溶液中生成黄色沉淀物；

(4)、真空抽滤

①将温度为80℃±3℃的热溶液，置于铺有三层中速定性滤纸的布氏漏斗中；

②开启抽滤泵，进行真空抽滤，废液抽至滤瓶中，滤纸存留存产物滤饼，即：2-(2-羟基4-甲基苯基)苯并噻唑锌Zn(4-MeBTZ)₂黄色粉末；

(5)、沸腾状态下无水乙醇洗涤

①将2-(2-羟基4-甲基苯基)苯并噻唑锌Zn(4-MeBTZ)₂黄色粉末，置于烧杯中，加入无水乙醇60ml±2ml，成混合溶液；

②将烧杯置于电热磁力搅拌器上并开启，使温度升至82℃±1℃，无水乙醇混合溶液沸腾；

磁力搅拌器搅拌、洗涤，成：热混合溶液；

(6)、二次真空抽滤

①将沸腾的无水乙醇混合溶液，置于铺有三层中速定性滤纸的布氏漏斗中；

②开启抽滤泵，进行真空抽滤，废液抽至滤瓶中，滤纸上留存产物滤饼，即：2-(2-羟基4-甲基苯基)苯并噻唑锌Zn(4-MeBTZ)₂黄色粉末；

(7)、真空干燥处理

将2-(2-羟基4-甲基苯基)苯并噻唑锌黄色粉末置于真空干燥箱中进行干燥，干燥温度为100℃±5℃，时间为45min±5min；

(8)、二次沸腾状态下无水乙醇洗涤

①将干燥后的2-(2-羟基4-甲基苯基)苯并噻唑锌黄色粉末置于烧杯中，加入无水乙醇60ml±2ml；

②开启电热磁力搅拌器，温度升至82℃±1℃，无水乙醇沸腾，搅拌、洗涤；

(9)三次真空抽滤

①将无水乙醇沸腾溶液置于铺有三层中速定性滤纸的布氏漏斗中；

②开启抽滤泵，进行真空抽滤，废液抽至滤瓶中，滤纸上留存2-(2-羟基4-甲基苯基)苯并噻唑锌黄色粉末；

(10)真空干燥处理

将洗涤、抽滤后的黄色粉末置于石英容器中，然后置于真空干燥箱中，干燥温度100℃±5℃，时间45min±5min，干燥后得：2-(2-羟基4-甲基苯基)苯并噻唑锌Zn(4-MeBTZ)₂黄色粉末；

(11)真空升华提纯

①在管式高温炉内进行；

②将2-(2-羟基4-甲基苯基)苯并噻唑锌黄色粉末置于石英舟内，将石英舟置于石英管内，将石英管置于管式高温炉炉腔内；

③将石英管的两端用密封塞密封；

④用真空泵抽取石英管内真空，使石英管内处于真空状态，真空度为10^-3pa，抽真空时间为30min±5min；

⑤开启管式高温炉，温度升至415℃±5℃，升温速度为20℃/min，恒温300min±10min；

⑥关闭管式高温炉，停止加热，使其在真空状态下随炉冷却至20℃±3℃；

⑦开启石英管，取出石英舟中产物，即：黄色粉末+黄色块状单晶体2-(2-羟基4-甲基苯基)苯并噻唑锌Zn(4-MeBTZ)₂；

4)、检测、化验、分析、表征、对比

对制取的2-(2-羟基4-甲基苯基)苯并噻唑锌Zn(4-MeBTZ)₂产物的形貌、色泽、纯度、结构、发光性能，发光强度，色纯度及色坐标进行分析、表征；

用三色仪测试产物发光强度和色坐标，用单晶衍射仪测试产物分子结构，用扫描电镜测试产物形貌；

5)、产物储存

对制取的2-(2-羟基4-甲基苯基)苯并噻唑锌Zn(4-MeBTZ)₂黄色粉末及块状晶体置于棕色透明玻璃容器中，密闭避光储存，阴凉、干燥、洁净环境，要防水、防晒、防潮、防酸、碱侵蚀，储存温度20℃±3℃、相对湿度≤20％。