专利名称：一种4-(4-二甲氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲苯磺酸盐的制备方法
技术领域：
本发明属于功能材料制备技术领域，涉及一种非线性光学材料4- (4- 二甲氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲苯磺酸盐的制备方法，用于高质量非线性晶体材料的制备，实现高纯度4- (4-二甲氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲苯磺酸盐的合成及提纯。
背景技术：
目前，通常所用的4-(4- 二甲氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲苯磺酸盐是一种离子晶体材料，具有较高的非线性系数，可作为性能良好的非线性光学材料，也能作 为太赫兹波THz源应用在THz辐射上，通过光整流法产生THz波；太赫兹波通称为THz波是指O. I-IOTHz波长为30um-3mm的电磁波,属于远红外波段；4_(4-二甲氨基苯乙烯基)甲基卩比唳对甲苯磺酸盐是产生THz效率较高的非线性光学晶体，电场强度达到170V/cm。4-(4-二甲氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲苯磺酸盐晶体是通过强库仑力形成的一种有机盐晶体，其阳离子包含了苯环和吡啶环，是一种具有共轭大π键的超共轭离子，属于单斜晶体，点群为m，空间群为 Ce，其晶胞参数为a= 10. 365A, b= 11. 322A, c=17. 893A, =90°，β=92·24。，Y =90°，Ζ=4;现有的高纯度4- (4-二甲氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲苯磺酸盐的制备过程中有较多副产物生成，提纯过程复杂，制备成本高、产率低，限制了高质量非线性晶体材料的制备，因此寻求设计一种低成本、反应条件温和、高产率且提纯简便的4- (4- 二甲氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲苯磺酸盐的制备方法具有良好的现实意义和经济价值。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提供一种4- (4- 二甲氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲苯磺酸盐的制备方法，以实现制备高纯度的4- (4-二甲氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲苯磺酸盐。为了实现上述目的，本发明涉及的制备方法包括合成反应、缩合反应、制备对甲苯磺酸银、交换反应和过滤提纯五个步骤(I)合成反应取摩尔比为1:1.2的4-甲基吡啶和碘甲烷各分别溶于纯度为99. 7%的无水乙醇中，再将两种溶液混合搅拌均匀后进行反应生成白色针状固体，再用纯度为99. 7%的乙醇冲洗过滤得4-甲基吡啶碘盐，然后经过烘干密封储存备用；(2)缩合反应取摩尔比为1:1的4-甲基吡啶碘盐与对二甲氨基苯甲醛各分别溶于纯度为99. 5%的甲醇，再将两种溶液置于三孔烧瓶中，加热搅拌至70°C，同时冷凝回流，再加入三滴哌啶作为催化剂，混合溶液由浅黄色逐渐变为橘黄色再变为红色，进行缩合反应生成4- (4-二甲氨基苯乙烯基)甲基吡啶碘化物；(3)制备对甲苯磺酸银取摩尔比为2:1的对甲苯磺酸与氧化银，将对甲苯磺酸溶于去离子水中并与氧化银反应，生成对甲苯磺酸银，再加入去离子水稀释并过滤后，再用蒸发干燥装置将溶液蒸干，得到干燥的对甲苯磺酸银白色固体；
(4)交换反应在步骤(2)的缩合反应进行30-36小时后加入步骤(3)制备的对甲苯磺酸银，其与步骤(2)中4-甲基吡啶盐的摩尔比为1:1，发生离子交换反应12小时后生成碘化银(AgI)沉淀和4- (4- 二甲氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲苯磺酸盐；(5)过滤提纯将步骤(4)反应完的红色溶液趁热过滤，滤掉碘化银沉淀后再将溶液用旋转蒸发仪使溶剂甲醇快速蒸干，得到的产物再利用氯仿冲洗和快速过滤得到暗红色固体，再将得到的暗红色固体加热溶于甲醇，冷却风干重结晶，即得到4-(4-二甲氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲苯磺酸盐。本发明制得的4- (4-二甲氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲苯磺酸盐，其纯度较高，为98. 5%以上，其结构式如下
权利要求
1.一种4- (4-二甲氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲苯磺酸盐的制备方法，其特征在于包括合成反应、缩合反应、制备对甲苯磺酸银、交换反应和过滤提纯五个步骤 (1)合成反应取摩尔比为I:I. 2的4-甲基吡啶和碘甲烷各分别溶于纯度为99. 7%的无水乙醇中，再将两种溶液混合搅拌均匀后进行反应生成白色针状固体，再用纯度为99. 7%的乙醇冲洗过滤得4-甲基吡啶碘盐，然后经过烘干密封储存备用； (2)缩合反应取摩尔比为1:1的4-甲基吡啶碘盐与对二甲氨基苯甲醛各分别溶于纯度为99. 5%的甲醇，再将两种溶液置于三孔烧瓶中，加热搅拌至70°C，同时冷凝回流，再加入三滴哌啶作为催化剂，混合溶液由浅黄色逐渐变为橘黄色再变为红色，进行缩合反应生成4- (4-二甲氨基苯乙烯基)甲基吡啶碘化物； (3)制备对甲苯磺酸银取摩尔比为2:1的对甲苯磺酸与氧化银，将对甲苯磺酸溶于去离子水中并与氧化银反应，生成对甲苯磺酸银，再加入去离子水稀释并过滤后，再用蒸发干燥装置将溶液蒸干，得到干燥的对甲苯磺酸银白色固体； (4)交换反应在步骤(2)的缩合反应进行30-36小时后加入步骤(3)制备的对甲苯磺酸银，其与步骤(2)中4-甲基吡啶盐的摩尔比为1:1，发生离子交换反应12小时后生成碘化银沉淀和4- (4-二甲氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲苯磺酸盐； (5)过滤提纯将步骤(4)反应完的红色溶液趁热过滤，滤掉碘化银沉淀后再将溶液用旋转蒸发仪使溶剂甲醇快速蒸干，得到的产物再利用氯仿冲洗和快速过滤得到暗红色固体，再将得到的暗红色固体加热溶于甲醇，冷却风干重结晶，即得到4- (4- 二甲氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲苯磺酸盐。
2.根据权利要求I所述的4-(4-二甲氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲苯磺酸盐的制备方法，其特征在于所述制得的4-(4-二甲氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲苯磺酸盐，其纯度为.98. 5%以上，其结构式如下
全文摘要
本发明属于功能材料制备技术领域，涉及一种4-(4-二甲氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲苯磺酸盐的制备方法，具体包括合成反应、缩合反应、制备对甲苯磺酸银、交换反应和过滤提纯五个步骤将4-甲基吡啶和碘甲烷溶于乙醇后进行反应生成4-甲基吡啶碘盐；将4-甲基吡啶碘盐与对二甲氨基苯甲醛溶于甲醇后再加入催化剂反应生成4-(4-二甲氨基苯乙烯基)甲基吡啶碘化物；将对甲苯磺酸与氧化银反应生成对甲苯磺酸银；将对甲苯磺酸银与4-(4-二甲氨基苯乙烯基)甲基吡啶碘化物反应生成碘化银和4-(4-二甲氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲苯磺酸盐；再过滤提纯；其制备工艺简单，原理可靠，制备成本低，产品纯度高，反应条件温和，产率高，环境友好。
文档编号C07D213/38GK102964293SQ20121054036
公开日2013年3月13日 申请日期2012年12月13日 优先权日2012年12月13日
发明者滕冰, 曹丽凤, 钟德高, 庄树杰, 冯珂, 史永新 申请人:青岛大学