[发明专利]制备高纯度氯化铱(III)水合物的方法

说明书

本发明涉及一种制备高纯度氯化铱(III)水合物的方法，包括以下步骤：(1)提供至少一种选自固体H₂[IrCl₆]水合物、至少1重量％H₂[IrCl₆]水溶液和固体IrCl₄水合物的材料；(2)向步骤(1)中提供的所述至少一种材料中以Ir(IV):单羟基化合物＝1:0.6至1000的摩尔比混入至少一种选自可与水以任意比例混溶的单羟基化合物、包含4至6个碳原子的一元伯醇、和包含4至6个碳原子的一元仲醇的单羟基化合物，并使得在20‑120℃的温度范围内反应0.2至48小时，然后从由此形成的反应混合物中除去挥发性组分。

本发明涉及一种制备高纯度氯化铱(III)水合物的方法。

高纯度氯化铱(III)水合物非常适合作为制备宽范围的可用作OLED(有机发光二极管)中的三重态发射体的Ir(III)基配位化合物的起始材料。

氯化铱(III)水合物可商购获得，例如以IrCl₃·nH₂O的形式由Heraeus商购获得。

氯化铱(III)水合物是无定形固体。其可通过用草酸或肼还原氯化铱(IV)水合物或H₂[IrCl₆]溶液来制备。但是，如果目的是制备高纯度氯化铱(III)水合物，则这些方法有其局限性。困难之一是待还原的铱(IV)化合物可含有固有的小部分Ir(III)，其在批次之间变化。除了它们的还原作用之外，草酸和肼倾向于发生分解和形成配合物的反应，从而引起由此形成的氯化铱(III)水合物被碳和/或氮污染，这可通过元素分析定量检测。

Gmelin’s Handbuch der Anorganischen Chemie(无机化学手册)，第8版，1939，第58-59页报告了由式IrCl₃·xH₂O表示的物质，其可通过煮浓H₃[IrCl₆]溶液获得。参考H₃[IrCl₆]，随后的第60页指出，虽然用醇还原H₂[IrCl₆]直到金属开始沉积确实导致溶液表现得像配位酸的溶液，由于在碱金属氯化物存在下立即生成相应的盐如K₃[IrCl₆]，却没有办法分离出对应于式H₃[IrCl₆]或水合物的物质。此外，参考了先前在第58页提及的IrCl₃·xH₂O。

本专利申请区分了氯化铱(III)水合物和高纯度氯化铱(III)水合物。本文所用的术语“高纯度氯化铱(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铱(总铱)包括≥99.9％Ir(III)(氧化数为+3的铱)和≤0.1％Ir(IV)(氧化数为+4的铱)的固体氯化铱(III)水合物，其中x＝1.5至5并且y＝0至1，特别是0.1至0.7。因此，术语“高纯度”尤其是指其中所含的铱的基本均匀的氧化态，即+3。

高纯度氯化铱(III)水合物的≥99.9％Ir(III)和≤0.1％Ir(IV)合计为其总铱含量。换言之，在高纯度氯化铱(III)水合物中不存在金属铱或铱氧化数不同于+3或+4的铱化合物。因此，高纯度氯化铱(III)水合物中的铱基本上完全以Ir(III)的形式存在。

除了铱、氢、氯和氧之外，高纯度氯化铱(III)水合物优选不含或含至多其痕量分数的其他元素，所述元素基本上是由于技术原因而不可避免的。例如，其可包含至多0.1重量％的痕量分数的氮和至多0.3重量％的痕量分数的碳。优选地，其既不含氮也不含碳和/或其构成量低于各自的检测限。高纯度氯化铱(III)水合物的化学纯度可通过常规的定量元素分析确定。高纯度氯化铱(III)水合物可包含50至56重量％范围内铱，1.2至2.5重量％范围内氢，9至17重量％范围内氧和30至34重量％范围内氯的特定值，通过定量元素分析确定。