一種4-（4-二甲基氨基苯乙烯基）甲基吡啶對甲苯磺酸鹽的制備方法
【專利摘要】本發明屬于功能材料合成【技術領域】，涉及一種4-（4-二甲基氨基苯乙烯基）甲基吡啶對甲苯磺酸鹽的制備方法，將4-甲基吡啶和對甲苯磺酸甲酯混合后置于無水甲醇中并倒入三孔燒瓶中進行離子交換反應；再將對二甲基氨基苯甲醛溶于無水甲醇中置入三孔燒瓶中進行冷凝回流反應得到結晶產物；將得到的結晶產物用三氯甲烷沖洗并快速過濾后得到帶有綠色金屬光澤的固體，再將帶有綠色金屬光澤的固體加熱完全溶于無水甲醇，冷卻風干重結晶，制備得到4-（4-二甲基氨基苯乙烯基）甲基吡啶對甲苯磺酸鹽；其制備方法簡便，反應步驟簡單，反應時間短，成本低，產率高。
【專利說明】—種4- (4- 二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶對甲苯磺酸鹽的制備方法
【技術領域】:[0001]本發明屬于功能材料制備【技術領域】，涉及一種快速高效合成4- (4- 二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶對甲苯磺酸鹽的工藝，特別是一種4- (4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶對甲苯磺酸鹽的制備方法，用于制備高質量有機非線性光學晶體。【背景技術】:
[0002]非線性光學晶體在【技術領域】和研究領域都有著廣泛的應用，能做成電光開并實現激光的調制，利用光學參量震蕩實現激光頻率的調諧；還可以利用一些非線性光學效應中輸出光束所具有的位相共軛特征進行光處理；目前，對非線性光學晶體的研究已經發展成為一門非線性光學晶體材料科學，積極開展這一領域的研究，無疑對促進我國經濟、社會和科技的發展具有重要意義。THz波通常指0.1-1OTHz波長為30um-3mm的電磁波,屬于遠紅外波段，太赫茲技術之所以引起人們的廣泛關注，是由于其在物體成像、環境監測、醫療診斷、射電天文、寬帶移動通訊、衛星通信和軍用雷達等方面具有重大的科研價值和廣闊的應用前景，THz波的產生方法有光整流法和光電導偶極天線法，光整流法是比較常用的方法，該方法需要使用高質量的非線性光學材料。4- (4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶對甲苯磺酸鹽(DAST)是通過強庫侖力形成的一種有機鹽晶體，具有很好地非線性光學效應，目前對DAST應用的研究主要集中在通過DAST晶體實現THz輻射上，4- (4- 二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶對甲苯磺酸鹽是目前產生THz效率最高的非線性光學晶體，4- (4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶對甲苯磺酸鹽晶體具有不對稱中心結構，其陽離子包含了苯環和吡啶環，是一種具有共軛大η鍵的超共軛離子，屬于單斜晶系，點群為m，空間群為Ce，其晶胞參數為:a= 10.365A，b= 11.322A，c=17.893A, α =90°，β =92.24° , y=90°，Ζ=4，現有技
術雖然已經成功的合成出了 4- (4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶對甲苯磺酸鹽，但是其合成步驟繁瑣、產率低，并且反應時間長，大大限制了后期的晶體生長。因此尋求一種步驟簡單、產率高、反應時間短的4-(4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶對甲苯磺酸鹽制備方法具有重要意義和價值。
【發明內容】
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[0003]本發明的目的在于克服現有技術存在的缺點，尋求設計提供一種步驟簡單、產率高、成本低、反應時間短的4- (4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶對甲苯磺酸鹽的制備方法，用于制備高質量有機非線性光學晶體。
[0004]為了實現上述目的，本發明包括離子交換反應、縮合反應和過濾提純三個步驟，其具體工藝過程為:
[0005](I)、離子交換反應:取相同摩爾比的4-甲基吡啶和對甲苯磺酸甲酯混合后置于無水甲醇中，4-甲基吡啶與對甲苯磺酸甲酯的混合溶液與無水甲醇的體積比為1:4.5 ;再將混合后的溶液倒入三孔燒瓶中，加熱攪拌緩慢升溫至50°C，離子交換反應12-18h，同時進行冷凝回流，離子交換反應過程中溶液不變色，反應得到4-甲基-N-甲基吡啶對甲苯磺酸鹽；
[0006](2)縮合反應:稱取與步驟(I)中的4-甲基吡啶等摩爾比的對二甲基氨基苯甲醛溶于無水甲醇中，其中，對二甲基氨基苯甲醛與無水甲醇的質量比為1:6，加熱攪拌使對二甲基氨基苯甲醛完全溶解后用玻璃棒引流置入三孔燒瓶中，并且滴加15-20滴哌啶作為催化劑繼續進行冷凝回流反應，反應溫度升至75-80°C，反應12-18h后取出，并趁熱倒入燒杯中自然降溫揮發結晶，得到結晶產物；
[0007](3)過濾提純:將步驟(2)得到的結晶產物在室溫下利用三氯甲烷沖洗并快速過濾后得到帶有綠色金屬光澤的固體，再將帶有綠色金屬光澤的固體加熱至55-60°C完全溶于無水甲醇，冷卻風干重結晶，即制備得到4-(4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶對甲苯磺酸鹽。
[0008]本發明涉及的4-甲基吡啶的純度為98%，對甲苯磺酸甲酯的純度不低于99.5%，無水甲醇的純度不低于99.5%，對二甲基氨基苯甲醛的純度為分析純，三氯甲烷的純度不低于99%。
[0009]本發明制備的4- (4- 二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶對甲苯磺酸鹽的純度在99%以上，其結構式如下:
[0010]
【權利要求】
1.一種4- (4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶對甲苯磺酸鹽的制備方法，其特征在于包括離子交換反應、縮合反應和過濾提純三個步驟，其具體工藝過程為: (1)、離子交換反應:取相同摩爾比的4-甲基吡啶和對甲苯磺酸甲酯混合后置于無水甲醇中，4-甲基吡啶與對甲苯磺酸甲酯的混合溶液與無水甲醇的體積比為1:4.5 ;再將混合后的溶液倒入三孔燒瓶中，加熱攪拌緩慢升溫至50°C，離子交換反應12-18h，同時進行冷凝回流，離子交換反應過程中溶液不變色，反應得到4-甲基-N-甲基吡啶對甲苯磺酸鹽； (2)縮合反應:稱取與步驟(I)中的4-甲基吡啶等摩爾比的對二甲基氨基苯甲醛溶于無水甲醇中，其中，對二甲基氨基苯甲醛與無水甲醇的質量比為1:6，加熱攪拌使對二甲基氨基苯甲醛完全溶解后用玻璃棒引流置入三孔燒瓶中，并且滴加15-20滴哌啶作為催化劑繼續進行冷凝回流反應，反應溫度升至75-80°C，反應12-18h后取出，并趁熱倒入燒杯中自然降溫揮發結晶，得到結晶產物； (3)過濾提純:將步驟(2)得到的結晶產物在室溫下利用三氯甲烷沖洗并快速過濾后得到帶有綠色金屬光澤的固體，再將帶有綠色金屬光澤的固體加熱至55-60°C完全溶于無水甲醇，冷卻風干重結晶，即制備得到4- (4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶對甲苯磺酸鹽。
2.根據權利要求1所述的4-(4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶對甲苯磺酸鹽的制備方法，其特征在于涉及的4-甲基吡啶的純度為98%，對甲苯磺酸甲酯的純度不低于99.5%，無水甲醇的純度不低于99.5%，對二甲基氨基苯甲醛的純度為分析純，三氯甲烷的純度不低于 99%。
3.根據權利要求1所述的4-(4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶對甲苯磺酸鹽的制備方法，其特征在于制備的4- (4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶對甲苯磺酸鹽的純度在99%以上，其結構式如下:
【文檔編號】C07C309/30GK103467366SQ201310473733
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年10月11日 優先權日:2013年10月11日
【發明者】滕冰, 曹麗鳳, 鐘德高, 馮珂, 莊樹杰, 史永鑫 申請人:青島大學