EA201700522A3

EA201700522A3 - METHOD OF OBTAINING ORGANOMETALLIC FRAME COMPOUNDS WITH LUMINESCENT PROPERTIES

Info

Publication number: EA201700522A3
Application number: EA201700522A
Authority: EA
Inventors: Алексей Владимирович Емелин; Аида Витальевна Рудакова; Анна Владимировна Шурухина; Антон Витальевич Маевский; Дмитрий Анатольевич Жаровов
Priority date: 2016-12-28
Filing date: 2017-11-23
Publication date: 2018-12-28
Also published as: EA032837B1; RU2645513C1; EA201700522A2

Abstract

Изобретение относится к области химической технологии, а именно к получению металлоорганического каркасного соединения с люминесцентными свойствами. Способ получения металлоорганической каркасного соединения с люминесцентными свойствами заключается в приготовлении реакционной смеси из двух растворов, один из которых состоит из гидратов нитратов редкоземельных металлов, или иттербия, или эрбия, или иттербия и эрбия, и растворителя диметилформамида, второй - из бензол-1,3,5-трикарбоновой кислоты и растворителя диметилформамида. Общая концентрация солей редкоземельных металлов в первом растворе не превышает 9 ммоль/л, а общая концентрация бензол-1,3,5-трикарбоновой кислоты во втором растворе составляет не менее 42 ммоль/л. При получении раствора гидратов солей иттербия и эрбия, мольное соотношение пентагидратов нитратов иттербия и эрбия между собой берут как n:1, где n - мольное содержание пентагидрата нитрата иттербия и больше 1. Для получения реакционной смеси раствор соли редкоземельных металлов прикапывают при комнатной температуре ко второму раствору бензол-1,3,5-трикарбоновой кислоты без контроля скорости при интенсивном перемешивании, помещают ее в закрытый реактор, ставят в печь, которая нагрета до 85-150°C. Реакцию проводят без перемешивания при указанной температуре в течение 12-16 ч. Далее реакционную смесь охлаждают, фильтруют, а образовавшуюся твердую фазу промывают 30 мл диметилформамида и 30 мл этанола по три раза и подвергают сушке в вакууме при 300°C в течение 30 мин. Полученное металлоорганическое каркасное соединение имеет структуру MOF-76 и демонстрирует высокую термостабильность. Техническим результатом изобретения является сокращение длительности проведения процесса, уменьшение трудоёмкости проведения процесса благодаря упрощению регламента из-за отсутствия необходимости жесткого контроля условий дозированного прикапывания и кислотности при приготовлении реакционной смеси с одновременным уменьшением температуры процесса. Технический результат позволяет повысить выход продукта и дает возможность масштабировать процесс. Получаемые металлоорганические каркасные соединения обладают наряду с люминесцентными и ап-конверсионными люминесцентными свойствами, что позволяет использовать их в качестве фотоактивных материалов для преобразования инфракрасного излучения в видимый свет.The invention relates to the field of chemical technology, namely, to obtain an organometallic skeleton compound with luminescent properties. The method of obtaining an organometallic skeleton compound with luminescent properties consists in preparing a reaction mixture from two solutions, one of which consists of hydrates of rare earth metal nitrates, or ytterbium, or erbium, or ytterbium and erbium, and dimethylformamide solvent, the second one from benzene-1,3 , 5-tricarboxylic acid and dimethylformamide solvent. The total concentration of salts of rare-earth metals in the first solution does not exceed 9 mmol / l, and the total concentration of benzene-1,3,5-tricarboxylic acid in the second solution is at least 42 mmol / l. Upon receipt of a solution of hydrates of ytterbium and erbium, the molar ratio of pentahydrates of ytterbium nitrate and erbium between themselves is taken as n: 1, where n is the molar content of ytterbium nitrate pentahydrate and more than 1. To obtain the reaction mixture, the salt of rare-earth metals is added dropwise at room temperature to the second a solution of benzene-1,3,5-tricarboxylic acid without speed control with vigorous stirring, put it in a closed reactor, put in an oven that is heated to 85-150 ° C. The reaction is carried out without stirring at the same temperature for 12-16 hours. The reaction mixture is then cooled, filtered, and the resulting solid is washed with 30 ml of dimethylformamide and 30 ml of ethanol three times and dried in vacuum at 300 ° C for 30 minutes. The obtained organometallic skeletal compound has the structure MOF-76 and demonstrates high thermal stability. The technical result of the invention is to reduce the duration of the process, reducing the complexity of the process due to the simplification of the procedure due to the lack of need for strict control of the conditions of metered dropping and acidity in the preparation of the reaction mixture while reducing the process temperature. The technical result allows to increase the yield of the product and makes it possible to scale the process. The resulting organometallic frame compounds possess, along with luminescent and up-conversion luminescent properties, which makes it possible to use them as photoactive materials for the conversion of infrared radiation into visible light.