[發明專利]制備高純度氯化銥(III)水合物的方法

有效

• 申請號: 201780082810.8
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN110191863B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: R·沃爾特;J·富克斯阿拉米達;C·伊姆格蘭德;C·諾伊曼
• 申請（專利權）人: 賀利氏德國有限兩合公司
• 主分類號: C01G55/00
• 分類號: C01G55/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 張蓉珺;林柏楠

本發明涉及一種制備高純度氯化銥(III)水合物的方法，包括以下步驟：(1)提供至少一種選自固體H₂[IrCl₆]水合物、至少1重量％H₂[IrCl₆]水溶液和固體IrCl₄水合物的材料；(2)向步驟(1)中提供的所述至少一種材料中以Ir(IV):單羥基化合物＝1:0.6至1000的摩爾比混入至少一種選自可與水以任意比例混溶的單羥基化合物、包含4至6個碳原子的一元伯醇、和包含4至6個碳原子的一元仲醇的單羥基化合物，并使得在20?120℃的溫度范圍內反應0.2至48小時，然后從由此形成的反應混合物中除去揮發性組分。

本發明涉及一種制備高純度氯化銥(III)水合物的方法。

高純度氯化銥(III)水合物非常適合作為制備寬范圍的可用作OLED(有機發光二極管)中的三重態發射體的Ir(III)基配位化合物的起始材料。

氯化銥(III)水合物可商購獲得，例如以IrCl₃·nH₂O的形式由Heraeus商購獲得。

氯化銥(III)水合物是無定形固體。其可通過用草酸或肼還原氯化銥(IV)水合物或H₂[IrCl₆]溶液來制備。但是，如果目的是制備高純度氯化銥(III)水合物，則這些方法有其局限性。困難之一是待還原的銥(IV)化合物可含有固有的小部分Ir(III)，其在批次之間變化。除了它們的還原作用之外，草酸和肼傾向于發生分解和形成配合物的反應，從而引起由此形成的氯化銥(III)水合物被碳和/或氮污染，這可通過元素分析定量檢測。

Gmelin’s Handbuch der Anorganischen Chemie(無機化學手冊)，第8版，1939，第58-59頁報告了由式IrCl₃·xH₂O表示的物質，其可通過煮濃H₃[IrCl₆]溶液獲得。參考H₃[IrCl₆]，隨后的第60頁指出，雖然用醇還原H₂[IrCl₆]直到金屬開始沉積確實導致溶液表現得像配位酸的溶液，由于在堿金屬氯化物存在下立即生成相應的鹽如K₃[IrCl₆]，卻沒有辦法分離出對應于式H₃[IrCl₆]或水合物的物質。此外，參考了先前在第58頁提及的IrCl₃·xH₂O。

本專利申請區分了氯化銥(III)水合物和高純度氯化銥(III)水合物。本文所用的術語“高純度氯化銥(III)水合物”是指可由式IrCl₃·xH₂O·yHCl表示并且其基本特征是其中所含的銥(總銥)包括≥99.9％Ir(III)(氧化數為+3的銥)和≤0.1％Ir(IV)(氧化數為+4的銥)的固體氯化銥(III)水合物，其中x＝1.5至5并且y＝0至1，特別是0.1至0.7。因此，術語“高純度”尤其是指其中所含的銥的基本均勻的氧化態，即+3。

高純度氯化銥(III)水合物的≥99.9％Ir(III)和≤0.1％Ir(IV)合計為其總銥含量。換言之，在高純度氯化銥(III)水合物中不存在金屬銥或銥氧化數不同于+3或+4的銥化合物。因此，高純度氯化銥(III)水合物中的銥基本上完全以Ir(III)的形式存在。

除了銥、氫、氯和氧之外，高純度氯化銥(III)水合物優選不含或含至多其痕量分數的其他元素，所述元素基本上是由于技術原因而不可避免的。例如，其可包含至多0.1重量％的痕量分數的氮和至多0.3重量％的痕量分數的碳。優選地，其既不含氮也不含碳和/或其構成量低于各自的檢測限。高純度氯化銥(III)水合物的化學純度可通過常規的定量元素分析確定。高純度氯化銥(III)水合物可包含50至56重量％范圍內銥，1.2至2.5重量％范圍內氫，9至17重量％范圍內氧和30至34重量％范圍內氯的特定值，通過定量元素分析確定。