纯化高稳定易挥发性金属螯合物的方法
【技术领域】
[0001] 本发明的实施方式涉及金属螯合物的纯化领域，更具体地，本发明的实施方式涉 及一种纯化高稳定易挥发性金属螯合物的方法。
【背景技术】
[0002] 自80年代中期，挥发性稀土螯合物被用于光纤制备中掺杂稀土试剂来源；掺杂试 剂的纯度对光纤的性能有很大影响，因此光纤制备中所需要的掺杂试剂要求高纯度、高稳 定性和易挥发的金属螯合物。由于稀土元素具有镧系收缩和相似的配位性能，因此高纯度 稀土螯合物的纯化非常困难。除了共生物质外，稀土螯合物中也常伴有与之相似升华温度 的过渡金属螯合物，如（三（2, 2, 6, 6-四甲基-3, 5-庚二酮酸）镱（III)，m. P. 167-169° ; 双（2, 2, 6, 6-四甲基-3, 5-庚烷二酮钆，178-183° 三（2, 2, 6, 6-四甲基-3, 5-庚二酮 酸）铁m. P. 164°，双（2, 2, 6, 6-四甲基-3, 5-庚二酸）铜m. P. 198° )等。这些相似性质 物质的存在更是加大了超高纯稀土螯合物分离纯化难度。
【发明内容】
[0003] 本发明克服了现有技术的不足，提供一种纯化高稳定易挥发性金属螯合物的方 法，以期望采用简单的方法实现高稳定易挥发性金属螯合物的分离纯化。
[0004] 为解决上述的技术问题，本发明的一种实施方式采用以下技术方案：
[0005] 本发明提供一种纯化高稳定易挥发性金属螯合物的方法，所述方法为气相沉积结 晶法。
[0006] 本发明所述的纯化高稳定易挥发性金属螯合物的方法中，所述气相沉积结晶法包 括以下操作步骤：
[0007] (1)将待纯化的高稳定易挥发性金属螯合物装于一端开口的石英管中，然后在真 空条件下封闭石英管的开口端；
[0008] (2)取一端开口的石英管，装入待纯化的高稳定易挥发性金属螯合物，所述待纯化 的高稳定易挥发性金属螯合物全部位于石英管的底端，然后倾斜石英管并对石英管进行梯 度控温，所述待纯化的高稳定易挥发性金属螯合物位于梯度控温时的高温区，所述与高温 区对立的石英管一端为梯度控温时的低温区，所述高温区的温度不小于所述待纯化的高稳 定易挥发性金属螯合物的升华温度，所述低温区的温度不大于所述待纯化的高稳定易挥发 性金属螯合物的冷却结晶温度；
[0009] (3)将上述石英管梯度控温24~48h后停止梯度控温，恢复至常温，所述石英管的 低温区的沉积物即为纯化后的高稳定易挥发性金属螯合物。
[0010] 进一步的技术方案是，所述的纯化高稳定易挥发性金属螯合物的方法中，所述高 稳定易挥发性金属螯合物由二酮类配体和配位金属组成，其中二酮类配体为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种或其衍生物，配 位金属为过渡金属或者稀土元素。
[0011] 更进一步的技术方案是，所述的纯化高稳定易挥发性金属螯合物的方法中，步骤 (2)所述待纯化的高稳定易挥发性金属螯合物在梯度控温时熔融，熔融后其在石英管中的 高度不高于石英管总长度的1/5。
[0012] 更进一步的技术方案是，所述的纯化高稳定易挥发性金属螯合物的方法中，所述 梯度控温采用双温区水平炉或多温区水平炉。
[0013] 与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：本发明提供的用于挥发性金属螯合 物纯化的方法，采用气相沉积结晶过程，将装有待纯化样品真空封闭于石英管中，然后放置 于多梯度温场的加热炉中，利用挥发性金属螯合物在不同温度下的蒸汽压不同实现分离纯 化，纯化前后样品分别处于石英管两端，容易实现分离纯化目的。所述方法简单，不需昂贵 设备，纯化程度较高，可用于大量样品的纯化。
【附图说明】
[0014] 图1为本发明梯度控温过程中石英管内样品分离纯化示意图。
【具体实施方式】
[0015] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。
[0016] 如图1所示，石英管101 -端开口，在将待纯化的高稳定易挥发性金属螯合物105 装入石英管101后，倾斜石英管使样品位于石英管低位端，石英管的开口端用塞子102或其 它封端物体封闭，在梯度控温时，高温区103和低温区104分别位于石英管101的两端，样 品熔融升华后，在低温区104结晶得到纯化物106。样品熔融后，其在石英管101的高度不 高于石英管总长度的1/5,这里的样品熔融后的高度是指石英管直立时，熔融样品的高度。
[0017] 实施例1
[0018] 将石英管（长度50cm，φ =40mm，壁厚3mm) -端封口，清洗干净并烘干，将15g 左右的三（2, 2, 6, 6-四甲基-3, 5-庚二酮酸）镱放于石英管中，真空下封闭石英管开口一 端。将两端封闭的石英管放置于多温控水平炉中，水平炉高温区温度高于待纯化样品的升 华温度，低温区为样品冷却结晶温度。以三（2, 2, 6, 6-四甲基-3, 5-庚二酮酸）镱为例，将 样品装于高温区一端，调节温度并保持为>160°C，使样品熔化，未装样品的另一端位于低温 区（温度< 90°C )。石英管放于倾斜的水平炉，24小时后拿出，低温区石英管端有无色小块 状晶体析出，高温区一端石英管中为黄色液体，冷却后为黄色固体。纯化前后样品分别处于 石英管两端，由于石英管中间没有样品沉积析出，实现分离纯化样品的目的。
[0019] 实施例2
[0020] 将石英管（长度50cm，φ =12mm，壁厚2mm) -端封口，清洗干净并烘干，将Ig左 右的三（2, 2, 6, 6-四甲基-3, 5-庚二酮酸）镱真空下封闭石英管中，然后将石英管放置于 倾斜双温控水平炉中。将样品装于高温区一端，调节温度并保持为>160°C使样品熔化。分 别沉积结晶24和48小时后拿出，低温区石英管端有无色高质量状晶体析出。说明该方法 不仅可以纯化高纯稀土螯合物，也可以实现稀土螯合物高品质结晶。
[0021] 实施例3
[0022] 将石英管（长度50cm，φ =40mm，壁厚3mm) -端封口，清洗干净并烘干，将15g 左右的（2, 2, 6, 6-四甲基-3, 5-庚二酮酸）铁放于石英管中，真空下封闭石英管开口一端。 将两端封闭的石英管放置于双温区水平炉中，将样品装于高温区一端，调节温度并保持为 >160°C，使样品熔化，未装样品的另一端位于低温区（温度<90°C)。石英管放于倾斜的水 平炉，24小时后拿出，低温区石英管端有小块状晶体析出，高温区一端石英管中样品熔化为 液体，冷却后为固体。纯化前后样品分别处于石英管两端，由于石英管中间没有样品沉积析 出，实现分离纯化样品的目的。
[0023] 尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解， 本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申 请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开的范围内，可以对主题组合布局 的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改 进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
【主权项】
1. 一种纯化高稳定易挥发性金属螯合物的方法，其特征在于所述方法为气相沉积结晶 法。
2. 根据权利要求1所述的纯化高稳定易挥发性金属螯合物的方法，其特征在于所述气 相沉积结晶法包括以下操作步骤： (1) 将待纯化的高稳定易挥发性金属螯合物装于一端开口的石英管中，然后在真空条 件下封闭石英管的开口端； (2) 取一端开口的石英管，装入待纯化的高稳定易挥发性金属螯合物，所述待纯化的高 稳定易挥发性金属螯合物全部位于石英管的底端，然后倾斜石英管并对石英管进行梯度控 温，所述待纯化的高稳定易挥发性金属螯合物位于梯度控温时的高温区，所述与高温区对 立的石英管一端为梯度控温时的低温区，所述高温区的温度不小于所述待纯化的高稳定易 挥发性金属螯合物的升华温度，所述低温区的温度不大于所述待纯化的高稳定易挥发性金 属螯合物的冷却结晶温度； (3) 将上述石英管梯度控温24~48h后停止梯度控温，恢复至常温，所述石英管的低温 区的沉积物即为纯化后的高稳定易挥发性金属螯合物。
3. 根据权利要求1或2所述的纯化高稳定易挥发性金属螯合物的方法，其特征在 于所述高稳定易挥发性金属螯合物由二酮类配体和配位金属组成，其中二酮类配体为 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种或其 衍生物，配位金属为过渡金属或者稀土元素。
4. 根据权利要求2所述的纯化高稳定易挥发性金属螯合物的方法，其特征在于步骤 (2)所述待纯化的高稳定易挥发性金属螯合物在梯度控温时熔融，熔融后其在石英管中的 高度不高于石英管总长度的1/5。
5. 根据权利要求2所述的纯化高稳定易挥发性金属螯合物的方法，其特征在于所述梯 度控温采用双温区水平炉或多温区水平炉。
【专利摘要】本发明公开了一种纯化高稳定易挥发性金属螯合物的方法，采用气相结晶法，其具体步骤是将待纯化样品装在石英管中，真空下封闭石英管，然后将石英管放在水平炉中进行梯度控温，待纯化样品位于梯度控温时的高温区，与高温区对立的石英管一端为低温区，高温区的温度不小于所述待纯化的高稳定易挥发性金属螯合物的升华温度，低温区的温度不大于所述待纯化的高稳定易挥发性金属螯合物的冷却结晶温度；本发明利用挥发性金属螯合物在不同温度下的蒸汽压不同实现分离纯化，纯化前后样品分别处于石英管两端，容易实现分离纯化目的。本发明所述方法简单，不需昂贵设备，纯化程度较高，可用于大量样品的纯化。
【IPC分类】C07C59-185, B01D9-00, C07C51-43
【公开号】CN104857736
【申请号】CN201510183819
【发明人】徐海兵, 焦鹏冲, 唐明静, 陈莹, 窦云巍, 邓建国, 蒋道建
【申请人】中国工程物理研究院化工材料研究所, 四川省新材料研究中心
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年4月17日