[发明专利]一种4-(4羟基3,5二甲基苯乙烯基)甲基吡啶对氨基苯磺酸酸盐及其制备方法

说明书

本发明属于功能材料及其制备技术领域，涉及一种4‑(4羟基3,5二甲基苯乙烯基)甲基吡啶对氨基苯磺酸酸盐及其制备方法，先将4‑甲基吡啶碘盐与4羟基‑3,5‑二甲基苯甲醛混合后置于甲醇中并倒入烧瓶中进行离子交换反应，冷凝回流反应得到4‑(4羟基‑3,5‑二甲基苯乙烯基)甲基吡啶碘化物，将其进行提纯后溶解在水中，加热搅拌，然后加入对氨基苯磺酸钠，加热使其反应，直至生成黄色固体，干燥后得到4‑(4羟基3,5二甲基苯乙烯基)甲基吡啶对氨基苯磺酸盐晶体生长原料，最后将得到的生长原料用甲醇重结晶并过滤后得到高纯度的4‑(4羟基3,5二甲基苯乙烯基)甲基吡啶对氨基苯磺酸盐，其制备方法简便，成本低，在水中合成晶体原料不易污染环境，产率高，具有较高的二阶非线性系数。

技术领域：

本发明属于功能材料及其制备技术领域，涉及一种有机非线性晶体原料及其制备方法，特别是一种4-(4羟基3,5二甲基苯乙烯基)甲基吡啶对氨基苯磺酸酸盐及其制备方法。

背景技术：

由于非线性光学(NLO)在光学计算和光通信等领域的广泛应用，寻找具有非线性光学(NLO)性质的新材料一直是人们研究的热点。与目前研究的无机材料相比，具有大二阶非线性光学特性的有机非线性光学材料一直是人们关注的热点。这一方面是因为它们的分子结构和性质可以很方便地调整以适应各种应用。另一方面,有机材料与无机相比在二阶非线性光学具有广阔的应用前景。例如太赫兹产生,电场检测、电光调制和二次谐波产生，在光电子技术中表现出更低的介电常数，较大的各向异性以及更好的NLO响应。有机NLO材料是以NLO分子(色团)为基础的，在宏观材料体系中表现出非中心对称结构，来表现宏观的二阶NLO响应。DAST晶体是离子型有机非线性晶体的典型的代表，由吡啶-发色团阳离子和对甲苯磺酸根阴离子组成，是最著名的NLO材料之一，这是因为它具有较大的宏观NLO性，其非线性系数高，介电系数小，电光系数大，在非线性光学应用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,急需对DAST的分子进行修饰和设计，进一步优化DAST的结构，以获得具有更高二阶光学非线性或更好光学特性的新材料，用于生长高光学质量的单晶。

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原料4-(4羟基3,5二甲基苯乙烯基)甲基吡啶对氨基苯磺酸盐及其制备方法，所制备的材料具有较大的二次谐波产生效率，且合成方法简单，成本低，材料不宜潮解。

为了实现上述目的，本发明所述4-(4羟基3,5二甲基苯乙烯基)甲基吡啶对氨基苯磺酸盐的化学式为：C₂₂H₂₄N₂O₄S。

本发明所述4-(4羟基3,5二甲基苯乙烯基)甲基吡啶对氨基苯磺酸盐晶体原料的制备过程具体包括以下步骤：

(1)按照摩尔比2:1～1:3分别量取4-甲基吡啶碘盐与4羟基-3,5-二甲基苯甲醛，溶解在40～60ml甲醇中，然后倒入三孔烧瓶，在50～70℃条件下磁力搅拌，然后滴加2～4ml的哌啶作为催化剂，冷凝回流24～36小时，得到暗黄色固体，烘干，得到4-(4羟基-3,5-二甲基苯乙烯基)甲基吡啶碘化物；

(2)称量摩尔比为1:1～1:4的4-(4羟基-3,5-二甲基苯乙烯基)甲基吡啶碘化物和对氨基苯磺酸钠，然后将其一同溶解在200～500ml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)反应完成的溶液及黄色沉淀物冷却，将上层清液倒掉，将烧杯中的剩余沉淀物干燥，得到4-(4羟基3,5二甲基苯乙烯基)甲基吡啶对氨基苯磺酸酸盐晶体原料；

(4)将步骤(3)中干燥好的4-(4羟基3,5二甲基苯乙烯基)甲基吡啶对氨基苯磺酸盐晶体原料完全溶解在甲醇中，重结晶1～4次，然后将4-(4羟基3,5二甲基苯乙烯基)甲基吡啶对氨基苯磺酸盐溶液抽滤，过滤掉不溶性杂质，得到较高纯度的4-(4羟基3,5二甲基苯乙烯基)甲基吡啶对氨基苯磺酸盐生长原料。