一種一水合4-（4-二甲基氨基苯乙烯基）甲基吡啶苯磺酸鹽及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于功能材料及其制備【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種一水合4-（4-二甲基氨基苯乙烯基）甲基吡啶苯磺酸鹽及其制備方法，其分子結(jié)構(gòu)內(nèi)存在π電子共軛體系，單晶衍射測試結(jié)果表明其化學(xué)式為C22H24N2O3S·H2O，在室溫下屬于三斜晶系，空間群為P-1，晶胞參數(shù)為α=106.1087(12)°，β=91.3577(12)°，γ=105.0583(12)°，Z=4；制備過程包括合成反應(yīng)、縮合反應(yīng)、離子交換反應(yīng)和過濾提純四個步驟；其熱學(xué)穩(wěn)定性好，純度高，原料易得，制備方法簡單，反應(yīng)條件溫和，潛在的實(shí)施價值高。
【專利說明】—種一水合4- (4- 二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶苯磺酸鹽及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明屬于功能材料及其制備【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種有機(jī)光學(xué)晶體材料及其制備工藝，特別是一種一水合4- (4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶苯磺酸鹽及其制備方法。
【背景技術(shù)】:
[0002]有機(jī)非線性光學(xué)晶體的非線性效應(yīng)在1964年發(fā)現(xiàn)之后迅速引起人們的極大重視，而且陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了許多性能優(yōu)良的有機(jī)非線性光學(xué)晶體，有機(jī)非線性光學(xué)材料有著無機(jī)材料不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，如原料廣泛，易于設(shè)計(jì)分子結(jié)構(gòu)，非線性電極化率大，這些優(yōu)點(diǎn)使，有機(jī)非線性光學(xué)材料成為繼無機(jī)材料后不可替代的新一代光子材料。目前，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了很多有機(jī)非線性光學(xué)晶體，典型的二階非線性光學(xué)晶體包括尿素及其衍生物、有機(jī)吡啶鹽類和甲酸鹽類，在有機(jī)非線性光學(xué)材料的研究中發(fā)現(xiàn)，有機(jī)吡啶鹽及其衍生物是一類非線性活性大、組裝形式多樣的分子材料，其中苯乙烯基吡啶鹽、有機(jī)吡啶鹽是目前研究最多的一類有機(jī)非線性光學(xué)材料，4- (4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶對甲苯磺酸鹽是目前研究較多的一種，它是通過強(qiáng)庫侖力形成的一種有機(jī)鹽晶體，其陽離子是一種具有共軛大η鍵的有機(jī)分子，由于其中心不對稱性，4- (4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶對甲苯磺酸鹽展現(xiàn)出了較好的二階段非線性光學(xué)性能。因此，通過改變陰離子基團(tuán)中的官能團(tuán)，設(shè)計(jì)合成制備出一種新型的有機(jī)光學(xué)晶體材料一水合4- (4- 二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶苯磺酸鹽及其制備方法，具有潛在的應(yīng)用價值和實(shí)際意義。

【發(fā)明內(nèi)容】
: [0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)制備一種新型的有機(jī)光學(xué)晶體材料一水合4-(4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶苯磺酸鹽，制備方法簡單，反應(yīng)條件溫和，制備的有機(jī)光學(xué)晶體材料熱學(xué)穩(wěn)定性高。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及的一水合4- (4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶苯磺酸鹽為由陰陽離子鍵形成的有機(jī)吡啶鹽，其分子結(jié)構(gòu)內(nèi)存在較大的η電子共軛體系，單晶衍射測試結(jié)果表明其化學(xué)式為C22H24N2O3S.H2O,在室溫下屬于三斜晶系，空間群為P-1，晶胞參數(shù)為a=9.7736(10)A,b=13.9411(14)A,c=16.7501 (17)A, α =106.1087(12)。，
β=91.3577(12)°，y =105.0583(12)° , V=2106.07 (40) A3, Z=4 ;其結(jié)構(gòu)簡式如下:
[0005]
【權(quán)利要求】
1.一種一水合4- (4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶苯磺酸鹽，其特征在于一水合4- (4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶苯磺酸鹽為由陰陽離子鍵形成的有機(jī)吡啶鹽，其分子結(jié)構(gòu)內(nèi)存在η電子共軛體系，單晶衍射測試結(jié)果表明其化學(xué)式為C22H24N2O3S* H2O,在室溫下屬于三斜晶系，空間群為P-1，晶胞參數(shù)為a=9.7736 (10) A, b=13.9411 (14) A,c=16.7501 (17)A, a =106.1087(12) °，β =91.3577 (12) °Gamma， =105.0583 (12) °，V=2106.07 (40) A3, Z=4 ;其結(jié)構(gòu)簡式如下:

2.一種制備如權(quán)利要求1所述的一水合4- (4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶苯磺酸鹽的方法，其特征在于包括合成反應(yīng)、縮合反應(yīng)、離子交換反應(yīng)和過濾提純四個步驟，其具體工藝過程為: (1)合成反應(yīng):取相同摩爾比濃度的純度為98%的4-甲基吡啶和純度不小于98%的碘甲烷混合得到混合溶液，并將混合溶液置于純度為99.7%的無水乙醇中，其中混合溶液與無水乙醇的體積比為3:2，攪拌均勻后靜置在室溫下自發(fā)進(jìn)行合成反應(yīng)，反應(yīng)10-20分鐘后生成白色針狀固體，經(jīng)過過濾得到4-甲基吡啶碘鹽，然后將4-甲基吡啶碘鹽烘干密封儲存?zhèn)溆?；再將純度不小?8%的苯磺酸溶于去離子水后與純度為99.7%的氧化銀在室溫下進(jìn)行合成反應(yīng)I分鐘，其中，苯磺酸與去離子水的質(zhì)量比為1:5，苯磺酸和氧化銀的摩爾比為2:1 ;過濾得到苯磺酸溶液，再用常規(guī)的蒸發(fā)干燥裝置將苯磺酸溶液蒸干，得到干燥的苯磺酸銀白色固體，并將苯磺酸銀密封儲存?zhèn)溆茫? (2)縮合反應(yīng):取相同摩爾比的4-甲基吡啶碘鹽和分析純對二甲氨基苯甲醛分別溶于純度不低于99.5%的無水甲醇中，其中4-甲基吡啶碘鹽與無水甲醇的質(zhì)量比為1:6，對二甲氨基苯甲醛與無水甲醇的質(zhì)量比為1:9，加熱攪拌使4-甲基吡啶和對二甲氨基苯甲醛分別完全溶解于無水甲醇后置于三孔燒瓶中，攪拌升溫至65-70°C，同時進(jìn)行冷凝回流，加入15-20滴哌啶作為催化劑溶液由淺黃色逐漸變?yōu)樯罴t色，縮合反應(yīng)得到4- (4- 二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡淀鵬化物； (3)離子交換反應(yīng):在步驟(2)的縮合反應(yīng)進(jìn)行18-24h后，加入步驟(1)所制備的苯磺酸銀，所加入的苯磺酸銀與步驟(2)中的4-甲基吡啶碘鹽等摩爾比，繼續(xù)在65-70°C下進(jìn)行離子交換反應(yīng)，同時冷凝回流，反應(yīng)18_24h后生成碘化銀沉淀和一水合4- (4- 二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶苯磺酸鹽，得到的溶液為深紅色溶液； (4)過濾提純:將步驟(3)反應(yīng)得到的深紅色溶液趁熱過濾，將濾掉碘化銀沉淀的溶液經(jīng)過靜置、冷卻和重結(jié)晶，制備得到一水合4- (4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶苯磺酸鹽。
【文檔編號】C07D213/38GK103524405SQ201310480269
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月15日
【發(fā)明者】滕冰, 曹麗鳳, 鐘德高, 馮珂, 莊樹杰, 史永鑫 申請人:青島大學(xué)