[发明专利]一种咪唑盐类非线性光学材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种咪唑盐类非线性光学材料，其结构通式如下：

其中，R₁、R₂为相同或不同的给电子基团，均选自氢原子、碳原子数为1～5的烷基、氨基、羟基、烷氧基或芳香环之一；R₃，R₄，R₅为相同或不同的吸电子基团，均选自硝基、氰基、卤原子、炔烃、烷氧基、羟基、烯烃、羰基或芳香环之一；X为阴离子基团。

2.如权利要求1所述的咪唑盐类非线性光学材料，其特征在于，所述R₁，R₂选自如下基团之一：

所述R₃，R₄，R₅选自如下基团之一：

所述X选自如下基团之一：

3.如权利要求1或2所述的咪唑盐类非线性光学材料，其特征在于，咪唑盐类非线性光学材料的结构式如下：

4.权利要求1～3任意一项所述咪唑盐类非线性光学材料的制备方法，合成路线如下：

该合成路线的操作步骤如下：

（1）将式（I）化合物溶解在二恶烷和吡啶的混合溶液中，在0℃条件下与碘单质反应，将得到的溶液用饱和硫代硫酸钠溶液中和，过柱浓缩，制得式（II）化合物；

（2）将式（II）化合物在氩气气氛、四丁基溴化铵为相转移催化剂、邻三苯基膦和醋酸钯的碱性催化条件下，与1-乙烯基咪唑在无水无氧的环境下反应，过柱浓缩后制得式（Ⅲ）化合物；

（3）将式（Ⅲ）化合物在0℃的乙酸乙酯溶液中，与碘甲烷反应，生成式（Ⅳ）化合物；

（4）将式（Ⅳ）化合物与相应阴离子基团银盐的乙腈溶液加热回流，生成式（Ⅴ）化合物；或者，将式（Ⅳ）化合物与相应阴离子基团钠盐的水溶液室温搅拌，生成式（Ⅴ）化合物。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的混合溶液，二恶烷与吡啶混合的体积比为1:1。

6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中式（I）化合物与碘单质的反应比例为1:（3～4）。

7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中式（II）化合物与1-乙烯基咪唑的反应比例为1:1。

8.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中式（Ⅲ）化合物与碘甲烷的1:（1～2）。

9.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中式（Ⅳ）化合物与相应阴离子基团银盐的反应比例为1:1。

10.权利要求1-3任意一项所述咪唑盐类非线性光学材料在二阶非线性光学及THz波的产生和探测方面的应用。