純化高穩(wěn)定易揮發(fā)性金屬螯合物的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明的實施方式涉及金屬螯合物的純化領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明的實施方式涉 及一種純化高穩(wěn)定易揮發(fā)性金屬螯合物的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 自80年代中期，揮發(fā)性稀土螯合物被用于光纖制備中摻雜稀土試劑來源；摻雜試 劑的純度對光纖的性能有很大影響，因此光纖制備中所需要的摻雜試劑要求高純度、高穩(wěn) 定性和易揮發(fā)的金屬螯合物。由于稀土元素具有鑭系收縮和相似的配位性能，因此高純度 稀土螯合物的純化非常困難。除了共生物質(zhì)外，稀土螯合物中也常伴有與之相似升華溫度 的過渡金屬螯合物，如（三（2, 2, 6, 6-四甲基-3, 5-庚二酮酸）鐿（III)，m. P. 167-169° ; 雙（2, 2, 6, 6-四甲基-3, 5-庚烷二酮釓，178-183° 三（2, 2, 6, 6-四甲基-3, 5-庚二酮 酸）鐵m. P. 164°，雙（2, 2, 6, 6-四甲基-3, 5-庚二酸）銅m. P. 198° )等。這些相似性質(zhì) 物質(zhì)的存在更是加大了超高純稀土螯合物分離純化難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種純化高穩(wěn)定易揮發(fā)性金屬螯合物的方 法，以期望采用簡單的方法實現(xiàn)高穩(wěn)定易揮發(fā)性金屬螯合物的分離純化。
[0004] 為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明的一種實施方式采用以下技術(shù)方案：
[0005] 本發(fā)明提供一種純化高穩(wěn)定易揮發(fā)性金屬螯合物的方法，所述方法為氣相沉積結(jié) 晶法。
[0006] 本發(fā)明所述的純化高穩(wěn)定易揮發(fā)性金屬螯合物的方法中，所述氣相沉積結(jié)晶法包 括以下操作步驟：
[0007] (1)將待純化的高穩(wěn)定易揮發(fā)性金屬螯合物裝于一端開口的石英管中，然后在真 空條件下封閉石英管的開口端；
[0008] (2)取一端開口的石英管，裝入待純化的高穩(wěn)定易揮發(fā)性金屬螯合物，所述待純化 的高穩(wěn)定易揮發(fā)性金屬螯合物全部位于石英管的底端，然后傾斜石英管并對石英管進行梯 度控溫，所述待純化的高穩(wěn)定易揮發(fā)性金屬螯合物位于梯度控溫時的高溫區(qū)，所述與高溫 區(qū)對立的石英管一端為梯度控溫時的低溫區(qū)，所述高溫區(qū)的溫度不小于所述待純化的高穩(wěn) 定易揮發(fā)性金屬螯合物的升華溫度，所述低溫區(qū)的溫度不大于所述待純化的高穩(wěn)定易揮發(fā) 性金屬螯合物的冷卻結(jié)晶溫度；
[0009] (3)將上述石英管梯度控溫24~48h后停止梯度控溫，恢復至常溫，所述石英管的 低溫區(qū)的沉積物即為純化后的高穩(wěn)定易揮發(fā)性金屬螯合物。
[0010] 進一步的技術(shù)方案是，所述的純化高穩(wěn)定易揮發(fā)性金屬螯合物的方法中，所述高 穩(wěn)定易揮發(fā)性金屬螯合物由二酮類配體和配位金屬組成，其中二酮類配體為2, 2, 6, 6-四 甲基-3, 5-庚二酮、乙酰丙酮、三氟乙酰丙酮、六氟乙酰丙酮中的任意一種或其衍生物，配 位金屬為過渡金屬或者稀土元素。
[0011] 更進一步的技術(shù)方案是，所述的純化高穩(wěn)定易揮發(fā)性金屬螯合物的方法中，步驟 (2)所述待純化的高穩(wěn)定易揮發(fā)性金屬螯合物在梯度控溫時熔融，熔融后其在石英管中的 高度不高于石英管總長度的1/5。
[0012] 更進一步的技術(shù)方案是，所述的純化高穩(wěn)定易揮發(fā)性金屬螯合物的方法中，所述 梯度控溫采用雙溫區(qū)水平爐或多溫區(qū)水平爐。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果之一是：本發(fā)明提供的用于揮發(fā)性金屬螯合 物純化的方法，采用氣相沉積結(jié)晶過程，將裝有待純化樣品真空封閉于石英管中，然后放置 于多梯度溫場的加熱爐中，利用揮發(fā)性金屬螯合物在不同溫度下的蒸汽壓不同實現(xiàn)分離純 化，純化前后樣品分別處于石英管兩端，容易實現(xiàn)分離純化目的。所述方法簡單，不需昂貴 設(shè)備，純化程度較高，可用于大量樣品的純化。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本發(fā)明梯度控溫過程中石英管內(nèi)樣品分離純化示意圖。
【具體實施方式】
[0015] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0016] 如圖1所示，石英管101 -端開口，在將待純化的高穩(wěn)定易揮發(fā)性金屬螯合物105 裝入石英管101后，傾斜石英管使樣品位于石英管低位端，石英管的開口端用塞子102或其 它封端物體封閉，在梯度控溫時，高溫區(qū)103和低溫區(qū)104分別位于石英管101的兩端，樣 品熔融升華后，在低溫區(qū)104結(jié)晶得到純化物106。樣品熔融后，其在石英管101的高度不 高于石英管總長度的1/5,這里的樣品熔融后的高度是指石英管直立時，熔融樣品的高度。
[0017] 實施例1
[0018] 將石英管（長度50cm，φ =40mm，壁厚3mm) -端封口，清洗干凈并烘干，將15g 左右的三（2, 2, 6, 6-四甲基-3, 5-庚二酮酸）鐿放于石英管中，真空下封閉石英管開口一 端。將兩端封閉的石英管放置于多溫控水平爐中，水平爐高溫區(qū)溫度高于待純化樣品的升 華溫度，低溫區(qū)為樣品冷卻結(jié)晶溫度。以三（2, 2, 6, 6-四甲基-3, 5-庚二酮酸）鐿為例，將 樣品裝于高溫區(qū)一端，調(diào)節(jié)溫度并保持為>160°C，使樣品熔化，未裝樣品的另一端位于低溫 區(qū)（溫度< 90°C )。石英管放于傾斜的水平爐，24小時后拿出，低溫區(qū)石英管端有無色小塊 狀晶體析出，高溫區(qū)一端石英管中為黃色液體，冷卻后為黃色固體。純化前后樣品分別處于 石英管兩端，由于石英管中間沒有樣品沉積析出，實現(xiàn)分離純化樣品的目的。
[0019] 實施例2
[0020] 將石英管（長度50cm，φ =12mm，壁厚2mm) -端封口，清洗干凈并烘干，將Ig左 右的三（2, 2, 6, 6-四甲基-3, 5-庚二酮酸）鐿真空下封閉石英管中，然后將石英管放置于 傾斜雙溫控水平爐中。將樣品裝于高溫區(qū)一端，調(diào)節(jié)溫度并保持為>160°C使樣品熔化。分 別沉積結(jié)晶24和48小時后拿出，低溫區(qū)石英管端有無色高質(zhì)量狀晶體析出。說明該方法 不僅可以純化高純稀土螯合物，也可以實現(xiàn)稀土螯合物高品質(zhì)結(jié)晶。
[0021] 實施例3
[0022] 將石英管（長度50cm，φ =40mm，壁厚3mm) -端封口，清洗干凈并烘干，將15g 左右的（2, 2, 6, 6-四甲基-3, 5-庚二酮酸）鐵放于石英管中，真空下封閉石英管開口一端。 將兩端封閉的石英管放置于雙溫區(qū)水平爐中，將樣品裝于高溫區(qū)一端，調(diào)節(jié)溫度并保持為 >160°C，使樣品熔化，未裝樣品的另一端位于低溫區(qū)（溫度<90°C)。石英管放于傾斜的水 平爐，24小時后拿出，低溫區(qū)石英管端有小塊狀晶體析出，高溫區(qū)一端石英管中樣品熔化為 液體，冷卻后為固體。純化前后樣品分別處于石英管兩端，由于石英管中間沒有樣品沉積析 出，實現(xiàn)分離純化樣品的目的。
[0023] 盡管這里參照本發(fā)明的多個解釋性實施例對本發(fā)明進行了描述，但是，應該理解， 本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申 請公開的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說，在本申請公開的范圍內(nèi)，可以對主題組合布局 的組成部件和/或布局進行多種變型和改進。除了對組成部件和/或布局進行的變型和改 進外，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，其他的用途也將是明顯的。
【主權(quán)項】
1. 一種純化高穩(wěn)定易揮發(fā)性金屬螯合物的方法，其特征在于所述方法為氣相沉積結(jié)晶 法。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的純化高穩(wěn)定易揮發(fā)性金屬螯合物的方法，其特征在于所述氣 相沉積結(jié)晶法包括以下操作步驟： (1) 將待純化的高穩(wěn)定易揮發(fā)性金屬螯合物裝于一端開口的石英管中，然后在真空條 件下封閉石英管的開口端； (2) 取一端開口的石英管，裝入待純化的高穩(wěn)定易揮發(fā)性金屬螯合物，所述待純化的高 穩(wěn)定易揮發(fā)性金屬螯合物全部位于石英管的底端，然后傾斜石英管并對石英管進行梯度控 溫，所述待純化的高穩(wěn)定易揮發(fā)性金屬螯合物位于梯度控溫時的高溫區(qū)，所述與高溫區(qū)對 立的石英管一端為梯度控溫時的低溫區(qū)，所述高溫區(qū)的溫度不小于所述待純化的高穩(wěn)定易 揮發(fā)性金屬螯合物的升華溫度，所述低溫區(qū)的溫度不大于所述待純化的高穩(wěn)定易揮發(fā)性金 屬螯合物的冷卻結(jié)晶溫度； (3) 將上述石英管梯度控溫24~48h后停止梯度控溫，恢復至常溫，所述石英管的低溫 區(qū)的沉積物即為純化后的高穩(wěn)定易揮發(fā)性金屬螯合物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的純化高穩(wěn)定易揮發(fā)性金屬螯合物的方法，其特征在 于所述高穩(wěn)定易揮發(fā)性金屬螯合物由二酮類配體和配位金屬組成，其中二酮類配體為 2, 2, 6, 6-四甲基-3, 5-庚二酮、乙酰丙酮、三氟乙酰丙酮、六氟乙酰丙酮中的任意一種或其 衍生物，配位金屬為過渡金屬或者稀土元素。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的純化高穩(wěn)定易揮發(fā)性金屬螯合物的方法，其特征在于步驟 (2)所述待純化的高穩(wěn)定易揮發(fā)性金屬螯合物在梯度控溫時熔融，熔融后其在石英管中的 高度不高于石英管總長度的1/5。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的純化高穩(wěn)定易揮發(fā)性金屬螯合物的方法，其特征在于所述梯 度控溫采用雙溫區(qū)水平爐或多溫區(qū)水平爐。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種純化高穩(wěn)定易揮發(fā)性金屬螯合物的方法，采用氣相結(jié)晶法，其具體步驟是將待純化樣品裝在石英管中，真空下封閉石英管，然后將石英管放在水平爐中進行梯度控溫，待純化樣品位于梯度控溫時的高溫區(qū)，與高溫區(qū)對立的石英管一端為低溫區(qū)，高溫區(qū)的溫度不小于所述待純化的高穩(wěn)定易揮發(fā)性金屬螯合物的升華溫度，低溫區(qū)的溫度不大于所述待純化的高穩(wěn)定易揮發(fā)性金屬螯合物的冷卻結(jié)晶溫度；本發(fā)明利用揮發(fā)性金屬螯合物在不同溫度下的蒸汽壓不同實現(xiàn)分離純化，純化前后樣品分別處于石英管兩端，容易實現(xiàn)分離純化目的。本發(fā)明所述方法簡單，不需昂貴設(shè)備，純化程度較高，可用于大量樣品的純化。
【IPC分類】C07C59-185, B01D9-00, C07C51-43
【公開號】CN104857736
【申請?zhí)枴緾N201510183819
【發(fā)明人】徐海兵, 焦鵬沖, 唐明靜, 陳瑩, 竇云巍, 鄧建國, 蔣道建
【申請人】中國工程物理研究院化工材料研究所, 四川省新材料研究中心
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年4月17日