[发明专利]一种2-(3羟基1,5甲氧基苯乙烯基)甲基吡啶对甲苯硼酸盐晶体的制备方法

说明书

本发明属于功能材料制备技术领域，涉及一种2‑(3羟基1,5甲氧基苯乙烯基)甲基吡啶对甲苯硼酸盐晶体的制备方法，先制备4‑(4羟基‑3,5‑二甲氧基苯乙烯基)甲基吡啶碘化物，再将4‑(4羟基‑3,5‑二甲氧基苯乙烯基)甲基吡啶碘化物和四苯硼酸钠溶于水加热使其完全反应，将反应产物干燥后得到2‑(3羟基1,5甲氧基苯乙烯基)甲基吡啶对甲苯硼酸盐晶体生长原料，将干燥好的晶体生长原料重结晶备用；将得到的原料用自发成核法进行生长得到高纯度的2‑(3羟基1,5甲氧基苯乙烯基)甲基吡啶对甲苯硼酸盐晶体原料，其制备方法简便，成本低，产率高，晶体制备方法简单，生长条件温和，生长周期短，二次谐波信号是KDP的2倍。

技术领域：

本发明属于功能材料制备技术领域，涉及一种有机非线性晶体材料的制备方法，特别是一种2-(3羟基1,5甲氧基苯乙烯基)甲基吡啶对甲苯硼酸盐晶体的制备方法。

背景技术：

近年来，太赫兹(THz)技术的发展与应用成为国内外研究的热点之一，THz 波产生、检测及应用等更是引起人们广泛的研究兴趣。THz波通常是指波长在0.03-3mm，频率在100GHz-10THz之间的电磁波段。近年来由于科学的发展和技术上的创新，新型THz材料等迅猛发展，出现了各种各样的THz波辐射源，如量子级联激光器、半导体天线以及基于非线性光学(NLO)效应的晶体等，虽然许多THz源只能辐射有限的THz波谱范围，但基于有机非线性晶体的THz辐射源却可以覆盖整个THz范围。目前，用于产生THz波的有机非线性晶体分为离子型和分子型两种，其中离子型晶体主要是通过晶体内部阴阳离子间的离子键相互连接，一般来说这类晶体都拥有比较高的熔点和沸点；而分子型晶体则是通过晶体内部分子之间的范德华力或氢键相互连接的，这类晶体不易潮解，晶体稳定性较高。但是大多数有机分子型晶体更易呈现中心对称结构，从而不能产生二阶非线性效应；并且，相对离子型晶体，分子型晶体产生太赫兹波的覆盖范围窄，不能满足实际应用的需求，所以对于有机离子型晶体应用需求正在逐步上升。有机非线性晶体其非线性系数高，介电系数小，电光系数大，在太赫兹波产生方面有十分重要的地位。但由于离子型有机晶体内部是通过离子键来相互连接，这种结构的晶体性能不够稳定，易受外界环境如湿度等的影响而潮解。因此新型有机离子型非线性晶体的探索也引起了广泛关注。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种新型有机非线性晶体材料2-(3羟基1,5甲氧基苯乙烯基)甲基吡啶对甲苯硼酸盐晶体的制备方法，制备的晶体二次谐波信号大约是KDP的2倍，且生长周期短。

为了实现上述目的，本发明制备2-(3羟基1,5甲氧基苯乙烯基)甲基吡啶对甲苯硼酸盐晶体的过程具体包括以下步骤：

(1)按照摩尔比2:1～1:3的比例量取4-甲基吡啶碘盐和4羟基-3,5-二甲氧基苯甲醛，将其溶解在50～80ml甲醇后倒入三孔烧瓶，50～70℃条件下磁力搅拌，然后滴加1～5ml的哌啶作为催化剂，冷凝回流18～24小时，得到暗红色固体，烘干，得到4-(4羟基-3,5-二甲氧基苯乙烯基)甲基吡啶碘化物；

(2)称量摩尔比为1:1～1:4的4-(4羟基-3,5-二甲氧基苯乙烯基)甲基吡啶碘化物和四苯硼酸钠，然后将其一同溶解在50～100ml水中，将温度调至60～80℃，反应至烧瓶底部生成黄色沉淀物；

(3)将步骤(2)反应完成的溶液及沉淀冷却，将上层清液倒掉，将烧杯中的剩余沉淀物干燥，得到干燥好的2-(3羟基1,5甲氧基苯乙烯基)甲基吡啶对甲苯硼酸盐晶体原料；

(4)将步骤(3)中干燥好的2-(3羟基1,5甲氧基苯乙烯基)甲基吡啶对甲苯硼酸盐晶体原料完全溶解在甲醇中，重结晶1～4次，然后将2-(3羟基1,5甲氧基苯乙烯基)甲基吡啶对甲苯硼酸盐溶液抽滤，过滤掉不溶性杂质，得到2-(3羟基1,5甲氧基苯乙烯基)甲基吡啶对甲苯硼酸盐晶体生长原料；