[發明專利]一種2-(3羥基1,5甲氧基苯乙烯基)甲基吡啶對甲苯硼酸鹽晶體的制備方法

在審

• 申請號: 202011264694.1
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112341484A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 曹麗鳳;滕冰;鐘德高;紀少華;孫士家;胡琛;王田華
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: C07F5/02
• 分類號: C07F5/02
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 于正河

本發明屬于功能材料制備技術領域，涉及一種2?(3羥基1,5甲氧基苯乙烯基)甲基吡啶對甲苯硼酸鹽晶體的制備方法，先制備4?(4羥基?3,5?二甲氧基苯乙烯基)甲基吡啶碘化物，再將4?(4羥基?3,5?二甲氧基苯乙烯基)甲基吡啶碘化物和四苯硼酸鈉溶于水加熱使其完全反應，將反應產物干燥后得到2?(3羥基1,5甲氧基苯乙烯基)甲基吡啶對甲苯硼酸鹽晶體生長原料，將干燥好的晶體生長原料重結晶備用；將得到的原料用自發成核法進行生長得到高純度的2?(3羥基1,5甲氧基苯乙烯基)甲基吡啶對甲苯硼酸鹽晶體原料，其制備方法簡便，成本低，產率高，晶體制備方法簡單，生長條件溫和，生長周期短，二次諧波信號是KDP的2倍。

技術領域：

本發明屬于功能材料制備技術領域，涉及一種有機非線性晶體材料的制備方法，特別是一種2-(3羥基1,5甲氧基苯乙烯基)甲基吡啶對甲苯硼酸鹽晶體的制備方法。

背景技術：

近年來，太赫茲(THz)技術的發展與應用成為國內外研究的熱點之一，THz 波產生、檢測及應用等更是引起人們廣泛的研究興趣。THz波通常是指波長在0.03-3mm，頻率在100GHz-10THz之間的電磁波段。近年來由于科學的發展和技術上的創新，新型THz材料等迅猛發展，出現了各種各樣的THz波輻射源，如量子級聯激光器、半導體天線以及基于非線性光學(NLO)效應的晶體等，雖然許多THz源只能輻射有限的THz波譜范圍，但基于有機非線性晶體的THz輻射源卻可以覆蓋整個THz范圍。目前，用于產生THz波的有機非線性晶體分為離子型和分子型兩種，其中離子型晶體主要是通過晶體內部陰陽離子間的離子鍵相互連接，一般來說這類晶體都擁有比較高的熔點和沸點；而分子型晶體則是通過晶體內部分子之間的范德華力或氫鍵相互連接的，這類晶體不易潮解，晶體穩定性較高。但是大多數有機分子型晶體更易呈現中心對稱結構，從而不能產生二階非線性效應；并且，相對離子型晶體，分子型晶體產生太赫茲波的覆蓋范圍窄，不能滿足實際應用的需求，所以對于有機離子型晶體應用需求正在逐步上升。有機非線性晶體其非線性系數高，介電系數小，電光系數大，在太赫茲波產生方面有十分重要的地位。但由于離子型有機晶體內部是通過離子鍵來相互連接，這種結構的晶體性能不夠穩定，易受外界環境如濕度等的影響而潮解。因此新型有機離子型非線性晶體的探索也引起了廣泛關注。

發明內容：

本發明的目的在于克服現有技術存在的問題，提供一種新型有機非線性晶體材料2-(3羥基1,5甲氧基苯乙烯基)甲基吡啶對甲苯硼酸鹽晶體的制備方法，制備的晶體二次諧波信號大約是KDP的2倍，且生長周期短。

為了實現上述目的，本發明制備2-(3羥基1,5甲氧基苯乙烯基)甲基吡啶對甲苯硼酸鹽晶體的過程具體包括以下步驟：

(1)按照摩爾比2:1～1:3的比例量取4-甲基吡啶碘鹽和4羥基-3,5-二甲氧基苯甲醛，將其溶解在50～80ml甲醇后倒入三孔燒瓶，50～70℃條件下磁力攪拌，然后滴加1～5ml的哌啶作為催化劑，冷凝回流18～24小時，得到暗紅色固體，烘干，得到4-(4羥基-3,5-二甲氧基苯乙烯基)甲基吡啶碘化物；

(2)稱量摩爾比為1:1～1:4的4-(4羥基-3,5-二甲氧基苯乙烯基)甲基吡啶碘化物和四苯硼酸鈉，然后將其一同溶解在50～100ml水中，將溫度調至60～80℃，反應至燒瓶底部生成黃色沉淀物；

(3)將步驟(2)反應完成的溶液及沉淀冷卻，將上層清液倒掉，將燒杯中的剩余沉淀物干燥，得到干燥好的2-(3羥基1,5甲氧基苯乙烯基)甲基吡啶對甲苯硼酸鹽晶體原料；

(4)將步驟(3)中干燥好的2-(3羥基1,5甲氧基苯乙烯基)甲基吡啶對甲苯硼酸鹽晶體原料完全溶解在甲醇中，重結晶1～4次，然后將2-(3羥基1,5甲氧基苯乙烯基)甲基吡啶對甲苯硼酸鹽溶液抽濾，過濾掉不溶性雜質，得到2-(3羥基1,5甲氧基苯乙烯基)甲基吡啶對甲苯硼酸鹽晶體生長原料；