[发明专利]一种有机非线性光学化合物二溴查耳酮的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及非线性光学化合物合成技术领域，尤其涉及一种有机非线性光学化合物二溴查耳酮的合成方法。

背景技术

有机非线性化合物具有独特的共轭π电子极化体系，当电荷转移时产生较大的非线性，该类化合物在非线性光学上所表现的非线性性能、抗光损伤以及响应速度等方面远远优于无机材料。

查尔酮及其衍生物是由芳香醛酮之间发生交叉羟醛缩合的产物。查尔酮存在于自然界中，是植物体内合成黄酮的前体，具有着重要的药理作用。查尔酮衍生物是一种新型的有机非线性光学材料，具有较大的非线性光学效应、倍频效果好，抗光学损伤。该类衍生物常被用作新型的屏保和液晶显示材料。二溴查耳酮具有较大的非线性光学效应，在可见光和近紫外区具有较号的透光范围，具有一定的使用价值，可以用于高分辨率光刻胶中，并且在蓝光倍频方面存在着巨大的应用潜力。

二溴查耳酮，化学名为2,3-二溴代-1,3-二苯基-1-丙酮。该化合物为白色的固体粉末，不溶于水，微溶于醇类，易溶于乙酸乙酯中。其结构如下如所示：

目前常用的合成路线是以简单易得的苯乙酮和苯甲醛为原料，在碱性条件下进行羟醛缩合，生成α,β-不饱和查尔酮。使用溴素通过加成反应制得2,3-二溴代-1,3-二苯基-1-丙酮。合成路线如下式：

目前的生产技术中，苯乙酮和苯甲醛的羟醛缩合反应常采用的溶剂为乙醇，原料价格高，后处理过程不易回收。在第二步的溴素加成反应中，一般采用四氯化碳为溶剂。四氯化碳毒性大，受国家严格管控，对环境极不友好，不适宜工业化生产。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种有机非线性光学化合物二溴查耳酮的合成方法，原料易得，价格便宜，在碱性、无溶剂条件下经过羟醛缩合得到生成α,β-不饱和查尔酮，成本低，原子经济效益高，采用二氯乙烷或二氯甲烷作为有机溶剂，优于四氯化碳，其中二氯乙烷易于回收，进一步大大降低了成本，而二氯甲烷的毒性为低毒性，不会对人体造成过大的危害，而且对环境友好。

本发明提出的一种有机非线性光学化合物二溴查耳酮的合成方法，包括如下步骤：

S1、以苯乙酮和苯甲醛为原料，在无溶剂的碱性条件下进行羟醛缩合得到α,β-不饱和查尔酮；

S2、将α,β-不饱和查尔酮和溴素加入有机溶剂中进行加成反应得到二溴查尔酮。

本发明所述的二溴查尔酮的制备方法的化学反应方程式为：

优选地，S1中，无溶剂的碱性条件为固体氢氧化钠。

优选地，S1中，苯乙酮、苯甲醛和氢氧化钠的摩尔比为1：1-1.3：1.2-1.5，例如1：1.2：1.3、1:1.1-1.25:1.2-1.4、1:1.23：1.34，优选为1：1.1：1.25。

优选地，S1中，羟醛缩合反应的温度为55-60℃，例如55.5℃、55-58℃、59℃、59.8℃。

优选地，S1中，羟醛缩合反应的时间为7-10h，例如7.2h、7.6h、8-9h、9.8h。

优选地，S1的具体操作为：将苯乙酮、苯甲醛和固体氢氧化钠按摩尔比为1：1-1.3：1.2-1.5加入反应容器中，升温至55-60℃，保温7-10h得到混合物料，然后提纯得到α,β-不饱和查尔酮。

优选地，S1中，提纯的具体操作为：向混合物料中加入去离子水进行淬灭反应，淬灭反应过程中降温至10-15℃，搅拌3-4h后析出固体，抽滤，将滤饼水洗至中性得到第一物料；将第一物料用95％的乙醇室温打浆1-1.2h，过滤，将滤饼真空干燥得到α,β-不饱和查尔酮。

优选地，S1的提纯中，真空干燥的温度为35-40℃，例如36℃、36.3℃、37℃、37.7℃、38-40℃、39℃，优选为40℃。

优选地，S1的提纯中，去离子水和苯乙酮的质量比为3-5:1，例如3.3:1、3.8:1、4:1、4.2:1、4.6:1、4.8:1。

优选地，S1的提纯中，95％的乙醇和苯乙酮的质量比为1-2：1，例如1:1、1.1:1、1.3:1、1.4:1、1.5:1、1.6:1、1.7-1.9:1，优选为1.2：1。

优选地，S2中，α,β-不饱和查尔酮与溴素的摩尔比为1：1-1.5，例如1： 1.1、1：1.2-1.3、1：1.4-1.45、1：1.48，优选为1:1.08。