Способ получения трис(8-гидроксихинолината) алюминия Российский патент 2024 года по МПК C07F5/06 C07D215/30 C09K11/06 

Изобретение относится к люминесцентным материалам, а именно к способам получения электролюминесцентных материалов, содержащих органическое люминесцентное вещество. Получение высокочистого монокристаллического трис(8-гидроксихинолината) алюминия (Alq₃) в значительных объемах является актуальной задачей как для ОСИД-технологий, так и для его применения в качестве перспективного лазерного материала с электронной накачкой.

Впервые интенсивную электролюминесценцию трис(8-гидроксихинолината) алюминия описали Tang CW, VanSlyke SA в 1987 г. [1], которая легла в основу новых светоизлучающих устройств - органических светоизлучающих диодов (ОСИД или Organic Light Emitting Diode, OLED). В последнее время большое практическое значение имеют технические изделия, базирующиеся на применении органических электролюминофоров. На их основе разрабатываются новые высокоэффективные источники света, устройства отображения информации.

По сравнению с флуоресцентными лампами и неорганическими светоизлучающими диодами (Light-Emitting Diode, LED) ОСИД-устройства обладают рядом преимуществ: меньшими габаритами, весом и энергопотреблением при сопоставимой яркости, более качественной цветопередачей, малой рассеиваемой мощностью светящейся поверхности и возможностью создания светящихся поверхностей большой площади (плоские дисплеи).

Трис(8-гидроксихинолинат) алюминия (Alq₃) является одним из наиболее широко используемых соединений в ОСИД-технологии. Благодаря своей термической устойчивости, простоте синтеза и очистки, исключительным электроннотранспортным и электролюминесцентным свойствам в тонких пленках Alq₃ применяется в качестве органического электролюминофора зеленого цвета свечения и электронного транспортного слоя при изготовлении ОСИД-устройств.

Alq₃ представляет собой металлоорганическое координационное соединение, излучающее зеленый свет с длиной волны фотолюминесценции около 500 нм.

На сегодняшний день известно о существовании двух изомеров - меридионального mer-Alq₃ и фронтального fac-Alq₃, которые кристаллизуются в пяти полиморфных модификациях Alq₃ - α, β, γ, δ, ε [2-5]. Каждая такая фаза стабильна при определенных термодинамических условиях и имеет свои спектральные характеристики [6]. Три из пяти полиморфных модификаций кристаллического Alq₃ (α, β, ε) составлены из mer-изомеров (meridional - меридиональный) с симметрией С1 [3], а две полиморфные модификации (γ, δ) - из fac-изомеров (facial - фронтальный) с симметрией С3 [6].

Фазовая и примесная чистота Alq₃ определяет как базовые функциональные свойства соединения (люминесценцию, электронно-дырочную проводимость и др.), так и долговечность работы изделия в целом.

Известен способ получения Alq₃, описанный в статье [7]. В данной работе Alq₃ был получен реакцией HQ и нитрата алюминия Al(NO₃)₃*9H₂O. В статье [8] описано получение Alq₃ при соединении аниона HQ с катионом Al³⁺ в водном растворе. Продукт Alq₃ осаждался в оптимальных условиях путем регулирования значения рН раствора. В качестве источника иона Al³⁺ выбирали водный раствор нитрата или сульфата алюминия. Гидроксид натрия (NaOH) использовали для регулирования значения рН раствора. Значение рН при полном осаждении Alq₃ находится в пределах от 3 до 5. Недостатками этих способов являются необходимость тщательного промывания целевого продукта от анионов исходных реагентов, тщательный контроль значения рН в процессе синтеза, а также необходимость применения исходных реагентов высокой степени чистоты.

В работе [9] описан синтез Alq₃, который проводили обработкой AlO(ОН) тремя эквивалентами 8-гидроксихинолина (HQ) в деионизированной воде при кипячении. Рентгеноструктурные и твердофазные ЯМР-исследования показали, что mer-Alq₃ изомер образуется на ранней стадии реакции, а затем постепенно превращается в fac-Alq₃. Недостатком является труднодоступность высокоочищенного исходного реагента AlO(ОН) для синтеза целевого продукта.

Известен способ-аналог [10], в котором Alq₃ синтезировали по следующей методике: 9,4 г HQ (99,9991 мае.%) растворяли в 50 мл изопропилового спирта (99,9953 мас. %) при непрерывном перемешивании в стеклянном стакане объемом 250 мл при температуре 68±1°С. Нитрат алюминия Al(NO₃)₃*9H₂O (99,989 мас. %) в 0,8 эквимолярном количестве добавляли в раствор при непрерывном перемешивании в течение 1 ч. NH₄OH (99,9960 мас. %) добавляли по каплям до рН=10 и наблюдали выпадение осадка желтого твердого вещества. Осадок фильтровали с помощью стеклянного пористого фильтра (GF/F Whatman) и промывали двумя порциями н-гексана (50 мл, 99,9943 мас. %). Полученный Alq₃ помещали в стеклянный стакан объемом 250 мл и заливали в него н-гексан (100 мл). Смесь нагревали при постоянном помешивании до кипения. Раствор охлаждали до комнатной температуры и осаждали твердое вещество. Осадок отфильтровывали с помощью стеклянного пористого фильтра и промывали двумя порциями н-гексана по 10 мл. Конечный осадок высушивали в течение 6 часов. Недостатками известного способа являются многостадийность и сложность технологической схемы синтеза, что требует большого количества промежуточных стадий: фильтрования, длительного промывания с применением большого количества органического растворителя, очистки и сушки целевого продукта.

В работе [11] описан простой метод синтеза Alq₃ высокой чистоты из коммерчески доступных Al₂O₃ и HQ. Одностадийная химическая реакция обмена была проведена в контролируемых условиях при температуре 190-240°С с удалением воды фосфорным ангидридом. Недостатком является проведение синтеза при высоких температурах, что значительно усложняет организацию промышленного масштабирования метода. А также применение для удаления воды опасного и реакционно-способного вещества - фосфорного ангидрида.

В статье [12] показано, что комплекс алюминия Alq₃ легко синтезируется в виде чистой фазы в механохимических условиях без растворителей из Al(ОАс)₂OH и HQ шаровым измельчением. Механохимический синтез Alq₃ масштабируется на два порядка величины от 0,5 до 50 г. Образец Alq₃ является аналитически чистым. Недостатком является ограниченная масштабируемость процесса и необходимость контроля целевого продукта на наличие примесей, образующихся при истирании мелющих тел в процессе механического воздействия.

Таким образом, известны различные методы получения Alq₃ [13-15], однако простого в реализации метода направленного синтеза с контролируемым фазовым составом нет.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является разработка нового технологически простого и экономически доступного способа получения высокочистого Alq₃ в значительных объемах по сравнению с известными.

Технический результат достигается за счет того, что в разработанном способе получения трис(8-гидроксихинолината) алюминия нагревают порошок металлического алюминия в водном растворе основания при перемешивании до начала интенсивного выделения газа, добавляют HQ 8-гидроксихинолин в водном растворе того же основания, при этом соблюдают молярное соотношение Al:HQ=1:3, нагревают полученный раствор и поддерживают температуру кипения в течение 60 мин при постоянном перемешивании со скоростью не менее 300 об/мин. Затем фильтруют, промывают водой и сушат при температуре 120°С в атмосфере аргона полученный осадок Alq₃ трис(8-гидроксихинолината) алюминия, после чего проводят перекристаллизацию полученного осадка из хлороформа.

В частном случае нагревают порошок металлического алюминия в 25%-ном водном растворе гидрата аммиака и добавляют HQ в 10%-ном водном растворе гидрата аммиака.

Во втором частном случае нагревают порошок металлического алюминия в 1%-ном водном растворе гидроксида калия и добавляют HQ в 1%-ном водном растворе гидроксида калия.

В другом частном случае нагревают порошок металлического алюминия в 1%-ном водном растворе гидроксида натрия и добавляют HQ в 1%-ном водном растворе гидроксида натрия.

Изобретение поясняется следующими фигурами.

На фиг. 1 приведены порошковые дифрактограммы Alq₃.

На фиг. 2 показаны микрофотографии порошка α-фазы mer-Alq₃: а) х20, б) х50.

На фиг. 3 показана морфология кристаллов порошка α-фазы mer-Alq₃.

На фиг. 4 показан спектр комбинационного рассеяния света Alq₃.

Заявленный способ реализуют следующим образом.

В частном случае (по п. 2) в качестве исходных веществ используют порошок металлического алюминия («ПА-ВЧ» 99,99 масс. %) и 25%-ный водный раствор гидрата аммиака NH₃⋅H₂O («ос.ч.» 99,9 масс. %). Синтез Alq₃ проводят в одну стадию. Порошок алюминия засыпают в раствор NH₃⋅H20, для его активации смесь нагревают и перемешивают до начала интенсивного выделения газа. К полученной смеси добавляют раствор HQ в 10%-ном водном растворе NH₃⋅H₂O в молярном соотношении Al:HQ=1:3. Исходный реагент HQ («ч.» 99,9 масс. %) перекристаллизовывают из абсолютного EtOH (этанола) и высушивают в вакууме (Т_пл 74,5-75°С). Затем реакционный сосуд помещают на нагревательное устройство и выдерживают при температуре кипения в течение 60 мин. Синтез проводят при постоянном перемешивании со скоростью не менее 300 об/мин. С течением времени раствор обесцвечивался и выпадал желто-зеленый осадок. Полученный осадок отфильтровывают, промывают водой и сушат при температуре 120°С в атмосфере аргона. Продукт синтеза представляет собой кристаллический порошок желто-зеленого цвета (Т_пл 300°С). После этого проводят перекристаллизацию полученного осадка из хлороформа.

Основным преимуществом использования в процессе синтеза Alq₃ гидрата аммиака (NH₃⋅H₂O) является то, что по окончании реакции избыток непрореагировавшего аммиака легко удаляется кипячением реакционной массы.

В частном случае (по п. 3) в качестве исходных веществ используют порошок металлического алюминия («ПА-ВЧ» 99,99 масс. %) и 1%-ный водный раствор гидроксида калия КОН («ос.ч.» 99,9 масс. %). А к полученной смеси добавляют раствор HQ в 1%-ном водном растворе КОН в молярном соотношении Al:HQ=1:3. В другом частном случае (по п. 4) в качестве исходных веществ используют порошок металлического алюминия («ПА-ВЧ» 99,99 масс. %) и 1%-ный водный раствор гидроксида натрия NaOH («ос.ч.» 99,9 масс. %), а к полученной смеси добавляют раствор HQ в 1%-ном водном растворе NaOH в молярном соотношении Al:HQ=1:3. Все остальные этапы получения трис(8-гидроксихинолината) алюминия по этим двум частным случаям аналогичны вышеописанным по п. 2.

Растворы КОН и NaOH являются простой и доступной альтернативой водному раствору гидрата аммиака, которые можно использовать как варианты при синтезе трис(8-гидроксихинолината) алюминия.

Сравнение полученного по разработанному способу Alq₃ проводили с коммерчески доступным Alq₃ («Sigma-Aldrich») с чистотой не ниже 99,995%.

Рентгенодифракционный анализ порошкообразных образцов проводился на дифрактометре Bruker D8 Discover (CuKα-излучение) в геометрии Брэггα-Брентано с линейным позиционно-чувствительным детектором LynxEye. Анализируемые порошки помещались в идентичные кюветы из плавленого кварца, дифрактограммы записывались 9/29-сканированием в угловом диапазоне от 3° до 50° по углу 20.

На фиг. 1 представлены рентгеновские дифрактограммы:

- порошковая дифракто грамма (кривая 1), рассчитанная в программном комплексе «Diffrac.Topas» на основе данных CCDC # 1241652 для монокристаллов α-фазы Alq₃ [16];

- дифрактограмма синтезированного Alq₃, полученного предлагаемым способом (кривая 2);

- кривая 3 соответствует дифрактограмме коммерческого образца α-полиморфной фазы mer-Alqi («Sigma-Aldrich»).

Можно видеть практически полное совпадение дифрактограммы синтезированного a-Alq₃ с результатами расчета и дифрактограммой коммерческого образца.

Структура кристаллов a-фазы Alq₃ имеет триклинную симметрию, пространственная группа Р-1, параметры элементарной ячейки: а=6.2586(8) Å, Ь=12.914(2) Å, с=14.743(2) Å, α=109.66(1)°, β=89.66(1)°, γ=97.68(1)° [16].

Согласно данным порошковой дифрактограммы (фиг. 1, кривая 2) синтезированный Alq₃ соответствует коммерческому препарату и расчетным данным, на что указывает наличие трех интенсивных хорошо разрешенных пиков в диапазоне 6°<2θ<8°. Также можно выделить два хорошо разрешенных пика в диапазоне 10°<2θ<13°, два пика в диапазоне 13°<2θ<17°, характеристический пик при 18° и три хорошо разрешенных пика в диапазоне 23°<2θ<26°. Полученные данные согласуются с ранее опубликованными работами [16-19].

Микрофотографии синтезированных образцов Alq₃ получали с помощью оптического микроскопа ZEISS Axio Imager Vario. Применяли следующие методы исследования в отраженном свете: светлое поле, темное поле, поляризационный контраст, дифференциально-интерференционный контраст (ДИК Номарского), круговой дифференциально-интерференционный контраст (C-DIC).

На фиг. 2 приведены фотографии полученного порошка mer-Alq₃. Кристаллы продукта имеют палочковидную (стержневую) форму со случайным распределением. Максимальный размер стержней и палочек составляет около 100 мкм. На поверхности кристаллов визуально не наблюдается явных дефектов, что свидетельствует о достаточно высоком качестве полученного порошка mer-Alq₃. Фотографии выполнены с помощью микроскопа Axio, на фиг. 2а увеличение х20, на фиг. 2б увеличение х50.

Морфологический анализ синтезированных образцов проводили с помощью сканирующего электронного микроскопа VEGA 3 ХМН производства компании TESCAN с катодом из гексаборида лантана ЬаВб. Образцы наносились на клейкую проводящую ленту без предварительных манипуляций и механического воздействия. Качественный и полуколичественный анализ химических элементов проводили методом энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDX-метод). Оборудованием для проведения EDX-анализа выступал энергодисперсионный спектрометр на основе полупроводникового кремний-дрейфового детектора с безазотным охлаждением производства компании OXFORD INSTRUMENTS, с точностью массовой доли элементов 0,1%, установленный на колонну растрового электронного микроскопа с диапазоном детектируемых элементов от Ве(4) до Pu(94).

Было проведено электронно-микроскопическое исследование порошка α-фазы mer-Alq₃. На фиг. 3 приведены соответствующие микрофотографии. Определено, что вещество имеет однородную морфологию древовидной ветвящейся структуры, образованной из стержневидных линейных кристаллов. Результаты микроскопии свидетельствуют об отсутствии примесей, отличающихся по форме частиц от основной массы вещества, а полученные результаты энергодисперсионного элементного микроанализа подтверждают образование однородного по химическому составу порошка α-фазы mer-Alq₃.

На фиг. 4 представлен спектр комбинационного рассеяния света образца α-фазы mer-Alq₃, полученного с помощью заявленного способа.

Спектр комбинационного рассеяния света (КР-спектр) записывали на приборе Renishaw In Via Reflex (Renishaw pic, Великобритания) с конфокальным микроскопом Leica DMLM с разрешением до 2,5 мкм. Длина волны лазерного излучения составляла 514,5 нм, мощность излучения составляла 0,1 1,0 мВт в точке измерения, диаметр анализирующего лазерного луча 1 мкм.

Расшифровка КР-спектра AIQ3 (фиг.4). Согласно работам [20-24] В КР-спектре AIQ3 можно выделить около 150 нормальных мод, к которым относят колебания гидроксихинолинового хелатирующего агента и колебания связей А1 О и А1 N. Моды между 1609 и 1035 см^-1 в основном обусловлены растяжением С-С-связей гидроксихинолиновых колец и деформационными колебаниями С-Н связей (качающаяся плоская вибрация С-Н, ножничная вибрация). Наиболее интенсивная полоса КР в спектре AlQ₃ наблюдается при 1396 см^-1. Характеристические полосы при 1595 и 1396 см^-1 соответствуют колебательным модам ароматического кольца [v_ring+δ(С-Н)] 8-гидроксихинолинатного (HQ) лиганда. Пик при 1396 см^-1 также относят к валентным колебаниям С-О, С-С, сопровождаемым качательной и сдвиговой вибрацией связей С-Н. За полосы при 1478 1396 см^-1 отвечают колебания растяжения связи С С, сопровождаемые качательной и сдвиговой вибрацией связи С-Н. В области 1213-1285 см^-1 наблюдаются колебания растяжения связей C-N и С-О. Полосы при 1177 и 1132 см^-1 относятся к деформационным колебаниям С-Н связей (качающаяся плоская вибрация С-Н, ножничная вибрация). Полоса при 919 см_¹, обусловленная валентным колебанием Al-N, слабо наблюдается в спектре комбинационного рассеяния. Более низкочастотная полоса при 750 см^-1 относится к моде, характеризующей вибрационные колебания Al-О и дыхательные вибрации бензольного и пиридинового колец. В спектрах координационных соединений при волновых числах около 740 см ¹ проявляются колебания связей A1-N. Модам при 625, 548, 540 и 530 см ¹ отвечают комбинированные колебания [v(Al-O) + v(Al-N)+δ(_кольцо)], модам при 504 и 470 см^-1 отвечают колебания кольцевых деформаций. Колебания, указывающие на образование химических связей Ад-О в молекулах оксихинолинатов, проявляются в области 500-520 см^-1. Полоса при 570 см^-1 относится к деформационным колебаниям бензольного и пиридинового колец и крутильным колебаниям Al-O-C. Слабая полоса при 540 см^-1 соответствует деформации кольца, а также валентным колебаниям Al-O и A1-N. Полоса при 520 см ¹ приписывается вибрационным колебаниям растяжения связи Al-O и деформации гидроксихинолиновых фрагментов, присоединенных к атомам металла (дыхательная вибрация бензольного и пиридинового колец). Частота моды валентных колебаний Al-О при 520 см^-1 удовлетворительно согласуется с наблюдаемым значением 523 см^-1, характеризующим меридиональный изомер. В свою очередь, для fac-изомера это значение составляет 534 см^-1. Крутильные колебания Al-O, деформационные колебания бензольного и пиридинового колец характеризуются полосой при 504 см^-1. Колебательная мода, наблюдаемая при 750 см^-1, может быть отнесена к дыхательной моде фрагмента HQ, а полоса при 802 см ^-1 отнесена к моде деформации кольца HQ. Полосы при 591, 460 и 445 см^-1 характеризуют колебания кручения связи С-Н. Полоса при 405 см^-1 может быть отнесена к колебаниям деформации кольца и растяжения связи Al-O.

Таким образом, разработан новый простой по технологии и экономически доступный способ получения высокочистого Alq₃ в значительных объемах по сравнению с известными способами. В разработанном способе используют порошок металлического алюминия в водном растворе основания, 8-гидроксихинолин (HQ) в водном растворе того же основания. Дифрактограмма синтезированного α-Alq₃ практически полностью совпадает с дифрактограммой коммерческого образца (с чистотой не ниже 99,995%). На поверхности полученных кристаллов визуально не наблюдается явных дефектов. Анализ КР-спектра AlQ₃ показывает высокую чистоту продукта и полностью совпадает с известными в литературе данными.

Список литературы

1. TangCW, VanSlyke S.A. «Organic electroluminescent diodes», Applied Physics Letters, 1987;51(12):913-915. DOI:10.1063/1.98799.

2. Costa J.C.S, Lima C.F.R.A.C., Santos L.M.N.B.F. «Electron Transport Materials for Organic Light-Emitting Diodes: Understanding the Crystal and Molecular Stability of the Tris(8-hydroxyquinolines) of Al, Ga, and In», The Journal of Physical Chemistry C. 2014; 118(38):21762-21769. DOI:10.1021/jp503935k.

3. Hongze Gao, Hongyu Zhang, Houyu Zhang, Yun Gen, Zhong-Min Su «Theoretical Study of Isomerism/Phase Dependent Charge Transport Properties in Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum(III)», The Journal of Physical Chemistry A. 2011; 115(33):9259-9264. DOI:10.1021/jp202976m.

4. Rajeswaran M., Blanton T.N., Tang C.W. et al. «Structural, thermal, and spectral characterization of the different crystalline forms of Alq₃, tris(quinolin-8-olato)aluminum(III), an electroluminescent material in OLED technology)), Polyhedron, 2009; 28(4):835-843. DOI: 10.1016/J.POLY.2008.12.022.

5. Чередниченко A.L., Аветисов Р.И., Аккузина А. А., Аветисов И.Х. «Исследование процессов синтеза и очистки три-(8-оксихинолятов) алюминия, галлия и индия для технологии органических светоизлучающих устройств» // Вестник Казанского технологического университета. 2015. Т. 18. №10. С. 52-54.

6. Аветисов Р.И., Аккузина А.А., Чередниченко А.Г., Хомяков А.В., Аветисов И.Х. «Полиморфизм три-(8-оксихинолятов) алюминия, галлия и индия» // ДАН. 2014. Т. 454. №2. С. 178-180. DOL10.7868/S0869565214020133.

7. Miad АН Siddiq «Synthesis of Alq₃ by a facile co-precipitation approach and study the impact of CNTs support on its microstructure and electronic characteristics for photodiode development)), Materials Research Express, 2023, Volume 10, Number 6,», DOI: 10.1088/2053-1591/acd2ae.

8. Hairong Li, Fujia Zhang, Yanyong Wang, Daishun Zheng «Synthesis and characterization of tris-(8-hydroxyquinohne)aluminum», Materials Science and Engineering: B, Volume 100, Issue 1, 15 June 2003, P. 40-46, doi: 10.1016/s0921-5107(03)00067-9.

9. Ryo Katakura, Yoshihiro Koide «Configuration-Specific Synthesis of the Facial and Meridional Isomers of Tris(8-hydroxyquinolinate)aluminum (Alq₃)», Inorg Chem, 2006 Jul 24; 45(15): 5730-2, DOI: 10.1021/ic060594s.

10. Казьмина K.B. и др. «Синтез и люминесцентные свойства три-(8-оксихинолята) алюминия», Успехи в химии и химической технологии, том 35, 2021, №6, с. 43-46.

11. R. Avetisov, К. Kazmina, A. Barkanov, М. Zykova, A. Khomyakov, A. Pytchenko, I. Avetissov «Опе-Step Synthesis of High Pure Tris(8-hydroxyquinoline)aluminum for Optics and Photonics)), Materials (Basel), 2022 Jan 19; 15(3):734, DOI: 10.3390/mal5030734.

12. Xiaohe Ma, Gin Keat Lim, Kenneth D.M. Harris, David C. Apperley, Peter N. Horton, Michael B. Hursthouse, Stuart L. James «Efficient, Scalable, and Solvent-free Mechanochemical Synthesis of the OLED Material Alq₃ (q=8-Hydroxyquinolinate)», Crystal Growth and Design 12 (12), pp.5869-5872, DOI: 10.1021/cg301291w.

13. Avetisov R, Kazmina K, Barkanov A. et al. «Опе-Step Synthesis of High Pure Tris(8-hydroxyquinoline)aluminum for Optics and Photonics)), Materials (Basel), 2022; 15(3):734-741. DOI: 10.3390/ma15030734.

14. Казьмина К.В., Пытченко A.A., Ли Я.Р., Тонова Л.Д., Захарова А.В., Мягкова Е.В., Ташлинцева С.А., Зыкова М.П., Аветисов Р.И. «Синтез и люминесцентные свойства три-(8-оксихинолята) алюминия» // Успехи в химии и химической технологии. 2021, Т. 35, №6 (241), С.43-46.

15. Katakura R., Koide Y. «Configuration-Specific Synthesis of the Facial and Meridional Isomers of Tris(8-hydroxyquinolinate)aluminum (АЦ₃)» // Inorganic Chemistry, 2006; 45(15):5730-5732, DOI:10.1021/ic060594s.

16. Brinkmann M., Gadret G, Muccini M. et al. «Correlation between Molecular Packing and Optical Properties in Different Crystalline Polymorphs and Amorphous Thin Films of mer-Tris(8-hydroxyquinoline)aluminum(III)», Journal of the American Chemical Society, 2000; 122:5147-5157, DOI: 10.1021/JA993608.

17. Rajeswaran M., Blanton T.N., Tang C.W. et al. «Structural, thermal, and spectral characterization of the different crystalline forms of Alq₃, tris(quinohn-8-olato)aluminum(III), an electroluminescent material in OLED technology)), Polyhedron, 2009;28(4): 835-843, DOI: 10.1016/j.poly.2008.12.022.

18. Fukushima T, Kaji H. «Green- and blue-emitting tris(8-hydroxyquinoline) aluminum(III) (Alq₃) crystalline polymorphs: Preparation and application to organic light-emitting diodes)), Organic Electronics, 2012; 13(12):2985-2990, DOI: 10.1016/j.orgel.2012.08.036.

19. Rajeswaran M., Blanton T.N. «Single-crystal structure determination of a new polymorph (е-Alq₃) of the electroluminescence OLED (organic light-emitting diode) material, tris(8-hydroxyquinoline)aluminum (Alq₃)», Journal of Chemical Crystallography, 2005; 35(l):71-76, DOI: 10.1007/s 10870-005-1157-4.

20. Halls M.D., ArocaR. // Can. J. Chem. 1998. V. 76. P. 1730-1736. doi: 10.1139/v98-182.

21. Patel K.D., Patel H.S. // Arabian Journal of Chemistry. 2013. V. 10. P. S1328-S1335. doi: 10.1016/j.arabjc.2013.03.019.

22. Hui L., Yuqin F., Linbo Z. et al. // Microporous and Mesoporous Materials. 2012. V. 151. P. 293-302. doi: 10.1016/j.micromeso.2011.10.021.

23. Jie P., Si-JieZ., KeW, Dove M. // Acta Phys. Sin. 2020. V. 69. No 2. Art. no 023101. P. 9. doi: 10.7498/aps.69.20191453.

24. Dasi G., Lavanya Т., Suneetha S. et al. // Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 2022. V. 265. Art. no. 120377. doi: 10.1016/j.saa.2021.120377.

Изобретение относится к способу получения трис(8-гидроксихинолината) алюминия. Способ включает нагрев порошка металлического алюминия в водном растворе основания при перемешивании до начала интенсивного выделения газа, добавление 8-гидроксихинолина (HQ) в водном растворе того же основания при молярном соотношение Al:HQ = 1:3. Полученный раствор нагревают и поддерживают температуру кипения в течение 60 мин при постоянном перемешивании со скоростью не менее 300 об/мин. Полученный осадок трис(8-гидроксихинолината)алюминия фильтруют, промывают водой и сушат при температуре 120°С в атмосфере аргона, после чего проводят перекристаллизацию полученного осадка из хлороформа. Технический результат - разработка технологически простого и экономически доступного способа получения высокочистого трис(8-гидроксихинолината)алюминия в значительных объемах. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ получения трис(8-гидроксихинолината) алюминия, включающий нагрев порошка металлического алюминия в водном растворе основания при перемешивании до начала интенсивного выделения газа, добавление HQ 8-гидроксихинолина в водном растворе того же основания, при этом соблюдают молярное соотношение Al:HQ = 1:3, нагревают полученный раствор и поддерживают температуру кипения в течение 60 мин при постоянном перемешивании со скоростью не менее 300 об/мин, затем фильтруют, промывают водой и сушат при температуре 120°С в атмосфере аргона полученный осадок Alq₃ трис(8-гидроксихинолината) алюминия, после чего проводят перекристаллизацию полученного осадка из хлороформа.

2. Способ получения трис(8-гидроксихинолината) алюминия по п.1, отличающийся тем, что нагревают порошок металлического алюминия в 25%-ном водном растворе гидрата аммиака и добавляют HQ в 10%-ном водном растворе гидрата аммиака.

3. Способ получения трис(8-гидроксихинолината) алюминия по п.1, отличающийся тем, что нагревают порошок металлического алюминия в 1%-ном водном растворе гидроксида калия и добавляют HQ в 1%-ном водном растворе гидроксида калия.

4. Способ получения трис(8-гидроксихинолината) алюминия по п.1, отличающийся тем, что нагревают порошок металлического алюминия в 1%-ном водном растворе гидроксида натрия и добавляют HQ в 1%-ном водном растворе гидроксида натрия.