p-甲基苯磺酸[4-(4-二乙基氨苯乙烯基)甲基吡啶]水合物、制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及p

【技术实现步骤摘要】
p
‑
甲基苯磺酸[4
‑
(4
‑
二乙基氨苯乙烯基)甲基吡啶]水合物、制备方法及应用


[0001]本专利技术属于功能材料领域，具体涉及p
‑
甲基苯磺酸[4
‑
(4
‑
二乙基氨苯乙烯基)甲基吡啶]水合物、制备方法及应用。

技术介绍

[0002]现代社会向高信息量、高速信息交换的方向快速发展，对信息采集、处理、传输、存贮以及显示等要求越来越高。目前的光纤通信技术与通信系统已经得到了较快发展，不过相关设备中仍然存在着大量用于信号切换和处理的电子装置，这些器件往往存在时钟偏移、严重串话、高损耗、响应速率慢等不足，成为进一步提升光信息存贮和运载能力的潜在瓶颈。人们预计，基于三阶非线性光学材料设计的光学元件(例如全光开关、光计算、光交叉连接器和相位复共轭器等)将在新一代信息通讯产业中发挥重要作用，有望成为解决上述问题的有力候选者。因此，三阶非线性光学材料在光信息处理、光计算、光通讯和光限幅等领域具有广阔的应用前景，受到了人们的广泛关注。
[0003]当前，三阶非线性光学效应的研究对象主要集中在无机材料、有机材料和金属有机配合物等。非线性光学效应起源于无机材料，它们具有较大的电极化率，并在很多领域得到了实际应用。通常而言，无机材料的非线性效应起源于材料的电子特性，其非线性光学系数与电子结构密切相关；响应机制以晶格畸变和共振吸收为主，导致光学器件的响应时间普遍比较长，在光学技术向超高速、超大容量发展的过程中存在明显不足。与此同时，无机材料还表现出制备工艺比较繁琐、可选择的种类偏少、器件类型单一等特点。相比而言，有机分子材料的非线性响应起源于离域的π电子与光子相互作用，电子的非共振时间多在fs量级，该过程涉及到光子吸收过程并取决于激发态寿命，多光子湮灭的恢复时间为ps量级。因此，有机材料表现出非线性光学系数较大、透光范围宽、响应时间短，以及易于进行分子裁剪修饰和加工性能好等优点。近年来，具有三阶非线性光学效应的有机材料逐渐受到人们的重视，一些性能优异的材料逐渐被开发出来，如聚噻吩、偶氮化合物、酞菁卟啉类化合物、有机硫酮、二茂铁衍生聚合物等具有较大π电子共轭体系的材料，以及富勒烯、高分子聚合物和原子簇化合物等。
[0004]对有机三阶非线性分子材料而言，具有分子内电荷迁移系统的大π电子共轭结构是影响非线性性能的重要结构因素，这也是有机染料分子的主要特征。在强激光的作用下，分子的几何弛豫起源于激发态π电子密度的瞬间变化即波函数的较大修正，整个分子激发态π电子的变化是引起非线性光学极化的关键。有机染料分子通常具有较大的π电子共轭体系，电子离域作用和电子的非简谐效应显著，光致激发容易使分子内的跃迁偶极矩增大从而呈现出较明显的三阶非线性光学效应。因此，运用有机发色体的结构模型，可以设计出具有优异三阶非线性光学效应的新型有机分子材料。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目一是提供p
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甲基苯磺酸[4
‑
(4
‑
二乙基氨苯乙烯基)甲基吡啶]水合物、目的二是提供p
‑
甲基苯磺酸[4
‑
(4
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二乙基氨苯乙烯基)甲基吡啶]水合物制备方法，目的三是提供p
‑
甲基苯磺酸[4
‑
(4
‑
二乙基氨苯乙烯基)甲基吡啶]水合物在激光脉冲压缩器和光学双稳态器件上的应用。
[0006]方案一)
[0007]本专利技术的p
‑
甲基苯磺酸[4
‑
(4
‑
二乙基氨苯乙烯基)甲基吡啶]水合物的化学分子式为C
25
H
32
N2O4，组成为C
18
H
23
N2·
CH3C6H4SO3·
H2O，属于三斜晶系，空间群为P
‑
1,晶胞参数为a＝7.9587(3)，b＝9.6568(4)，α＝92.889(4)
°
，β＝98.665(4)
°
，γ＝101.321(4)
°
，Z＝2和
[0008]方案二)
[0009]p
‑
甲基苯磺酸[4
‑
(4
‑
二乙基氨苯乙烯基)甲基吡啶]水合物的制备方法，包括如下步骤：
[0010](1)在室温下，将化学计量比为1：1：1的4
‑
二乙基氨苯甲醛、碘甲烷和4
‑
甲基吡啶溶解在无水甲醇中，然后升温至65
‑
75℃，接着加入5
‑
10ml哌啶，回流反应24
‑
48h,直至溶液颜色由淡黄色逐渐变为深红色，之后冷却结晶、过滤、烘干，得到碘化4
‑
(4
‑
二乙基氨苯乙烯基)甲基吡啶盐；
[0011](2)然后将p
‑
甲基苯磺酸钠与步骤(1)得到的碘化4
‑
(4
‑
二乙基氨苯乙烯基)甲基吡啶盐以化学计量比1:1溶解在水和甲醇的混合溶液中，接着反应24
‑
48hh，即得所述的p
‑
甲基苯磺酸[4
‑
(4
‑
二乙基氨苯乙烯基)甲基吡啶]水合物；所述的水和甲醇的混合溶液中水和甲醇的体积比为1：1
‑
5。
[0012]方案三)
[0013]p
‑
甲基苯磺酸[4
‑
(4
‑
二乙基氨苯乙烯基)甲基吡啶]水合物在激光脉冲压缩器上的应用，所述的激光脉冲压缩器包含所述的p
‑
甲基苯磺酸[4
‑
(4
‑
二乙基氨苯乙烯基)甲基吡啶]水合物。
[0014]p
‑
甲基苯磺酸[4
‑
(4
‑
二乙基氨苯乙烯基)甲基吡啶]水合物在光学双稳态器件上的应用，其所述的光学双稳态器件包含所述的p
‑
甲基苯磺酸[4
‑
(4
‑
二乙基氨苯乙烯基)甲基吡啶]水合物。
[0015]方案四)
[0016]激光脉冲压缩器，所述的激光脉冲压缩器包括所述的p
‑
甲基苯磺酸[4
‑
(4
‑
二乙基氨苯乙烯基)甲基吡啶]水合物。
[0017]光学双稳态器件，所述的光学双稳态器件包括所述的p
‑
甲基苯磺酸[4
‑
(4
‑
二乙基氨苯乙烯基)甲基吡啶]水合物。
[0018]本专利技术所提供的一种有机三阶非线性光学分子材料为p
‑
甲基苯磺酸[4
‑
(4
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二乙基氨苯乙烯基)甲基吡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.p
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甲基苯磺酸[4
‑
(4
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二乙基氨苯乙烯基)甲基吡啶]水合物，其特征在于，所述的p
‑
甲基苯磺酸[4
‑
(4
‑
二乙基氨苯乙烯基)甲基吡啶]水合物的化学分子式为C
25
H
32
N2O4，组成为C
18
H
23
N2·
CH3C6H4SO3·
H2O，属于三斜晶系，空间群为P
‑
1,晶胞参数为a＝7.9587(3)，b＝9.6568(4)，α＝92.889(4)
°
，β＝98.665(4)
°
，γ＝101.321(4)
°
，Z＝2和2.一种制备权利要求1所述的p
‑
甲基苯磺酸[4
‑
(4
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二乙基氨苯乙烯基)甲基吡啶]水合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在室温下，将化学计量比为1：1：1的4
‑
二乙基氨苯甲醛、碘甲烷和4
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甲基吡啶溶解在无水甲醇中，然后升温至65
‑
75℃，接着加入5
‑
10ml哌啶，回流反应24
‑
48h,直至溶液颜色由淡黄色逐渐变为深红色，之后冷却结晶、过滤、烘干，得到碘化4
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(4
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二乙基氨苯乙烯基)甲基吡啶盐；(2)然后将p
‑
甲基苯磺酸钠与步骤(1)得到的碘化4<...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙志华，刘艺，郭吴倩，罗军华，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：