本文将讲述4-溴-2-甲基苯甲腈晶体都有哪些特性,旨在为相关领域的研究人员提供参考思路。
简述:4-溴-2-甲基苯腈,英文名称:4-Bromo-2-methylbenzonitrile,CAS:67832-11-5,分子式:C8H6BrN,外观与性状:白色至略黄色粉末。4-溴-2-甲基苯腈常用作医药中间体和有机砌块。
4-溴-2-甲基苯甲腈晶体:
近年来,研究人员一直在深入研究制造和开发高质量的非线性有机光学(NLO)材料。这些材料由含有碳基分子的有机化合物组成,经过专门设计或合成,可表现出增强的非线性光学效应。腈是制造许多不同种类的具有三唑、咪唑或噻二唑基团的有机材料的基础材料。腈类也是唑类和肼类的近邻。对于各种工业应用,使用腈衍生物。可以通过供体-p-受体系统进行电荷转移,这对于频率转换应用来说是一个额外的优势。
Preeda P等人采用缓慢蒸发法在室温下制备了4-溴-2-甲基苯甲腈单一有机非线性光学晶体。生长的晶体的晶体性质得到了验证,晶胞特性为 a = 4.08 ?、b = 6.61 ?、c = 28.93 ?、α = 90°、β = 90°、γ = 90°。使用 FTIR 和 FT-Raman 光谱鉴定晶体的官能团。紫外-可见光学研究显示紫外截止波长为 221.6 nm,使用 Taucs 图估计生长晶体的带隙为 4.87 eV。光致发光光谱表现出紫色和红色发射。在低频下接收到高介电常数。TG/DTA 曲线显示生长的晶体在 125.59 ℃下保持稳定。应用 Kurtz-Perry 粉末技术来确认二次谐波产生的性质。
(1)4-溴-2-甲基苯甲腈结晶的制备:
当4-溴-2-甲基苯腈化合物与溶剂乙醇混合时,4-溴-2-甲基苯甲腈结晶。为了获得精细、透明的溶液,将 4-溴-2-甲基苯腈 溶液在室温下磁力搅拌约 6 小时。使用Whatman滤纸除去溶液。透明的 4-溴-2-甲基苯腈 滤出溶液覆盖有穿孔层,然后使用缓慢蒸发方法蒸发多余的溶剂。经过大约 15 天的发育阶段后,观察到透明单晶的生长,如图所示。
通过使用氧化铝作为标准,热重分析和差热分析可以确定 4-溴-2-甲基苯腈 晶体是如何根据其温度生长的。在30~800℃范围内记录TG/DTA分析谱图,如图所示。TG 光谱中直至 98.35 ℃都没有失重。因此分解从这里开始,在202.72℃结束,最终逐渐减少到零重量。在 74.1 ℃ 和 199.82 ℃ 处观察到的吸热峰是由于分解引起的。因此,生长的4-溴-2-甲基苯腈晶体在98.35℃之前都是稳定的。
(2)结果:
采用缓慢蒸发技术完全制备出4-溴-2-甲基苯甲腈,具有优异的光学非线性光学透明度。分析X射线衍射图谱证明所形成的晶体是4-溴-2-甲基苯甲腈晶体。使用 FTIR 光谱分析将生长的 4-溴-2-甲基苯腈晶体的官能团分为几组。使用紫外-可见光谱测定生长的 4-溴-2-甲基苯腈晶体的截止波长,结果为 264.8 nm。计算出的带隙能量为 4.75 eV。通过观察TG/DTA图,可以确保4-溴-2-甲基苯腈晶体中不存在溶剂,并且在98℃以下没有失重。通过光致发光分析接收紫色和红色发射。由于生成的晶体4-溴-2-甲基苯腈获得的SHG效率是KDP的2.625倍,所开发的4-溴-2-甲基苯甲腈晶体可作为光电器件应用的未来基准。低频时介电性能增强,并在电器中得到应用。4-溴-2-甲基苯腈对多种细菌菌株表现出优异的抗菌活性(大肠杆菌、肺炎克雷伯菌和凝结芽孢杆菌)。在测试的微生物中,大肠杆菌表现出最高的敏感性,而肺炎克雷伯菌表现出最低的敏感性。
[1]Preeda P, Ganapathi Raman R, Sakthivel P, et al. A facile growth, optical behavior of organic nonlinear optical crystal: 4-bromo-2-methylbenzonitrile[J]. MRS Advances, 2024: 1-8.