[發(fā)明專利]有機(jī)固體材料新型純化方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410337542.8
• 申請(qǐng)日: 2014-07-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105315117A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魯錦鴻;李哲;戴雷;陳金鑫;蔡麗菲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東阿格蕾雅光電材料有限公司
• 主分類號(hào): C07B63/00
• 分類號(hào): C07B63/00;B01D3/00
• 代理公司: 北京兆君聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11333
• 代理人: 胡敬紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一種化學(xué)物質(zhì)的純化方法和裝置，特別是涉及一種有機(jī)固體(光電)材料的新型純化方法，尤其是針對(duì)在真空加熱狀態(tài)下存在液相的有機(jī)固體(光電)材料的提純方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)隨著有機(jī)光電材料的發(fā)展，對(duì)固體類有機(jī)材料的大規(guī)模純化設(shè)備和方法又提出來(lái)了更高的要求。常用的固體有機(jī)材料純化方法有重結(jié)晶、過(guò)層析柱、溶劑洗滌等，但這些方法已經(jīng)不適用于有機(jī)光電類材料的提純要求，因?yàn)橥ㄟ^(guò)這些化學(xué)純化方法獲得的材料難以達(dá)到99.5％以上的高純度，而且材料中殘留的溶劑會(huì)對(duì)有機(jī)光電器件的真空制程產(chǎn)生不良影響。所以國(guó)內(nèi)外材料生產(chǎn)商普遍采用升華的方法來(lái)純化材料以達(dá)到有機(jī)電子工業(yè)對(duì)材料高純度的要求。

然而，由于物質(zhì)物理性質(zhì)的不同，固體有機(jī)材料在利用升華儀純化過(guò)程中經(jīng)歷的物理過(guò)程也存在區(qū)別，大致上可以分為兩類：第一類為“固體—?dú)怏w—固體”的轉(zhuǎn)變歷程；第二類為“固體—液體—?dú)怏w—固體(液體)”的轉(zhuǎn)變歷程。第一類物質(zhì)不經(jīng)過(guò)液態(tài)直接升華，例如常用的電子傳輸材料AlQ₃。而第二類物質(zhì)也廣泛存在，例如三芳基胺類的材料在升華儀中的純化過(guò)程屬于第二類轉(zhuǎn)變歷程，該類材料的氣化溫度Te要高于熔點(diǎn)Tm。這類物質(zhì)通過(guò)升華儀提純往往存在一些問(wèn)題：一方面氣化的材料在溫度介于Te和Tm之間的區(qū)域冷凝下來(lái)之后，會(huì)以液體形式存在，容易造成液體串流到其它區(qū)域而被污染；另一方面該類材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度通常要大于室溫，因此液體冷凝后會(huì)結(jié)塊，造成產(chǎn)品收集、研磨和分裝方面的困難。由于這類Tm<Te類型的固體在加熱后會(huì)轉(zhuǎn)變成液態(tài)，因此考慮采用蒸餾的方式來(lái)純化此類物質(zhì)。但是，傳統(tǒng)的蒸餾純化方法針對(duì)的是常溫常壓下為液體的物質(zhì)，例如酒精、油類、海水等。這類物質(zhì)只需在較低溫度、減壓條件下對(duì)液體進(jìn)行加熱，不同成分的純品即會(huì)按照沸點(diǎn)由低到高的順序依次被蒸餾出，通過(guò)冷凝進(jìn)行分別收集，達(dá)到純化效果。針對(duì)這些液體類物質(zhì)的工業(yè)蒸餾設(shè)備已經(jīng)十分成熟，但這類針對(duì)液體的蒸餾裝置和工藝不適合固體類有機(jī)物的純化。工業(yè)上也有針對(duì)固體物質(zhì)的蒸餾設(shè)備，例如鋰、鋅的蒸餾設(shè)備，以及分子蒸餾設(shè)備等，但因?yàn)檫@些設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、成本高昂,對(duì)于有機(jī)固體(光電)材料的純化不具有好的經(jīng)濟(jì)性。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述在真空加熱狀態(tài)下的氣化溫度(Te)接近或大于其熔點(diǎn)(Tm)的有機(jī)光電材料的提純問(wèn)題，本發(fā)明專利提供一種新型純化有機(jī)固體的方法，能將雜質(zhì)和產(chǎn)物分別收集，利用該方法可使產(chǎn)品純度達(dá)到99.5％以上的水平，且該方法相對(duì)行業(yè)內(nèi)普遍采用的升華方法，具有設(shè)備成本更低、純化速度更快、產(chǎn)率更高、耗能更少、粉塵危害更小以及可增加蒸鍍坩堝內(nèi)材料添加量的優(yōu)勢(shì)。

有機(jī)固體材料的新型純化方法，包括在真空或低壓狀態(tài)下的待純化物質(zhì)的蒸餾和雜質(zhì)與產(chǎn)物收集步驟，其特征在于蒸餾步驟采用階梯方式加熱，所述階梯加熱方法為：先將待純化物質(zhì)加入蒸餾容器中，將蒸餾容器和產(chǎn)物收集容器加熱升溫至T1，保溫T1，除凈低沸點(diǎn)或低升華溫度雜質(zhì)，由雜質(zhì)收集容器收集；然后繼續(xù)加熱蒸餾容器至T2使待純化物質(zhì)沸騰，保溫T2，蒸出全部產(chǎn)物，由產(chǎn)物收集容器收集；所述T1大于或等于低沸點(diǎn)或低升華溫度雜質(zhì)的液-氣轉(zhuǎn)變溫度，且T1高于產(chǎn)物的熔點(diǎn)溫度Tm，T2大于或等于產(chǎn)物的液-氣轉(zhuǎn)變溫度，且T2小于產(chǎn)物的分解溫度Td，所述蒸餾容器、產(chǎn)物收集容器、雜質(zhì)收集容器相互連通，所述有機(jī)固體材料為任何于真空狀態(tài)下升華時(shí)必先轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的有機(jī)固體材料。

所述蒸餾工序前有待純化物質(zhì)的熔化步驟，所述熔化步驟是待純化物質(zhì)在固體液化器中被加熱熔化，所述固體液化器通過(guò)可開(kāi)關(guān)的高溫閥門(mén)與蒸餾容器連通。

所述固體液化器中還通入有保護(hù)氣體。

所述保護(hù)氣體為氮?dú)饣驓鍤狻?/p>

所述T1高于低沸點(diǎn)或低升華溫度雜質(zhì)的揮發(fā)溫度，且低于產(chǎn)物的沸點(diǎn)Tb。

所述T2大于產(chǎn)物的沸點(diǎn)Tb。

所述固體液化器內(nèi)的溫度大于產(chǎn)物的熔點(diǎn)。

所述低壓為<10Pa。

所述蒸出全部產(chǎn)物后，停止加熱蒸餾容器和產(chǎn)物收集容器，待冷卻至50℃以下后解除真空取出產(chǎn)物。