非線性光學晶體及其制法和用圖
【技術領域】
[0001] 本發明屬于晶體及制備和應用領域，特別涉及C2tlH18N 2O2非線性光學晶體及其制備 方法和用途。 技術背景
[0002] 研宄物質在強相干光作用下產生的非線性光學效應及其應用的科學，稱為非線性 光學。非線性光學效應主要包括倍頻、和頻、差頻、光參量振蕩等，具有非線性光學效應的晶 體統稱為非線性光學晶體。利用非線性光學晶體可以制成各種諧波發生器、光參量放大器 等非線性光學器件，通過非線性光學器件實現激光頻率轉換，從而拓寬激光器的波長范圍， 使激光得到更為廣泛的應用。根據非線性光學晶體應用波段的不同，可分為紫外、可見、紅 外非線性光學晶體等。太赫茲波（〇. 1~10.0 THz)是介于毫米波與紅外光之間的電磁輻射 區域，波長從30 μ m到3mm，具有其它電磁波段所不具有的特性，在材料研宄、太赫茲成像、 生物醫學、加工、空間探測、國防工業和反恐等領域具有重要的應用價值。目前，較適合應用 于太赫茲波段的非線性光學晶體主要有：21^6、6&?、0451\05了1^、0!11等，但因生長困難、透 光范圍窄、雙光子吸收嚴重等問題，從而限制了這些晶體的廣泛應用。因此，發展新型太赫 茲波段非線性光學晶體是當前非線性光學晶體材料領域的重要前沿之一。
[0003] C2tlH18N2O2的化學結構在 Bioorganic&Medicinal Chemistry (2002,10, 1555)雜志 作為雄激素拮抗劑被報道，但該化合物的單晶結構和單晶生長及制備非線性光學器件的應 用至今仍未見報道。

【發明內容】

[0004] 本發明的目的在于提供一種C2tlH18N2O 2非線性光學晶體及其生長方法。本發明所 提供的C2tlH18N2O2非線性光學晶體屬于正交晶系，Pna21空間群，粉末倍頻強度為2~3倍的 OHl，可以用以制備非線性光學器件。
[0005] 本發明的技術方案如下：
[0006] 本發明提供的C2tlH18N2O2非線性光學晶體，其不具有對稱中心，屬于正交晶系，空間 群為Pna21，晶胞參數為：a= 12. 040 A， b= 6.7907 A, c= 19.562 A, α = β = γ = 90°，Z = 4, V= 1599. 4(6) Α3,其化學結構如下：
[0007]
[0008] 本發明的C2tlH18N2O 2非線性光學晶體的生長方法有三種：
[0009] 其一：
[0010] 本發明提供的C2tlH18N2O 2非線性光學晶體的生長方法，其采用自發結晶的揮發法 生長，具體步驟如下：將C2tlH18N2O2化合物作為溶質完全溶于溶劑中，再置入容器中，放置待 溶劑揮發，得到C2tlH18N2O2非線性光學晶體；所述溶劑為二氯甲烷、乙腈、氯仿、乙醇、甲醇、 1，2_二氯乙烷、丙酮、乙酸乙酯、乙醚、四氫呋喃、二甲基甲酰胺；或上述溶劑的混合溶劑； 或上述溶劑與石油醚、正戊烷、己烷或甲苯的混合溶劑。
[0011] 其二：
[0012] 本發明提供的C2tlH18N2O 2非線性光學晶體的生長方法，其采用自發結晶的降溫法生 長，具體步驟如下：將C2tlH18N2O2化合物作為溶質，在35-50°C下，配制成飽和溶液，恒溫24小 時，以0. 5~2°C /天的速率降至室溫，得到C2tlH18N2O2非線性光學晶體；所述溶劑為二氯甲 烷、乙腈、氯仿、乙醇、甲醇、1，2-二氯乙烷、丙酮、乙酸乙酯、乙醚、四氫呋喃、二甲基甲酰胺； 或上述溶劑的混合溶劑；或上述溶劑與石油醚、正戊烷、己烷或甲苯的混合溶劑。
[0013] 其三：
[0014] 本發明提供的C2tlH18N2O 2非線性光學晶體的生長方法，其采用籽晶法生長，具體步 驟如下：將C2tlH18N2O2化合物作為溶質，在35-50°C下，配置成飽和溶液，恒溫24小時，引入籽 晶，升溫至高于飽和溫度5°C，保溫2小時，10°C /小時降至飽和溫度，保溫24小時，以0. 1~ 1°C /天的速率降溫，得到C2tlH18N2O2非線性光學晶體；所述溶劑為二氯甲烷、乙腈、氯仿、乙 醇、甲醇、1，2-二氯乙烷、丙酮、乙酸乙醋、乙醚、四氫呋喃、二甲基甲酰胺；或上述溶劑的混 合溶劑；或上述溶劑與石油醚、正戊烷、己烷或甲苯的混合溶劑。
[0015] 本發明提供的C2tlH18N2O 2非線性光學晶體的用途，在于用于制備非線性光學器件； 所述非線性光學器件包含將至少一束入射電磁輻射通過至少一塊C2tlH18N2O 2非線性光學晶 體后產生至少一束頻率不同于入射電磁輻射的輸出輻射的裝置。所述裝置為太赫茲波發生 器、二次諧波發生器、上頻率轉換器、下頻率轉換器或光參量振蕩器。
[0016] 采用上述三種方法都可以獲得C2tlH18N2O 2非線性光學晶體，延長生長時間則可獲得 大尺寸的C2tlH18N2O2非線性光學晶體。
[0017] 上述三種方法獲得的C2tlH18N2O 2非線性光學晶體，其不具有對稱中心，屬于正交晶 系，空間群為？仙21，晶胞參數為：3=12.〇4〇人，5=6.79〇7 1，〇= 19.562人，（1=0 = γ = 90。，Z = 4, V= 1599. 4(6) A3,其化學結構如下：
[0018]
[0019] 根據結晶學數據，將本發明的C2tlH18N2O 2非線性光學晶體毛坯定向切割，粗磨拉亮， 即可作為非線性光學器件使用；所以本發明進一步提供C2tlH18N2O 2非線性光學晶體的用途， 其用途是將該C2tlH18N2O2非線性光學晶體用于制備非線性光學器件，所述非線性光學器件包 含將至少一束電磁輻射入射通過至少一塊C2tlH18N2O2非線性光學晶體后產生至少一束頻率 不同于入射電磁輻射的輸出輻射的裝置。該裝置可為二次諧波發生器、上頻率轉換器、下頻 率轉換器或光參量振蕩器等
[0020] 本發明的效果在于：
[0021] 本發明提供的化學式為C2tlH18N2O 2非線性光學晶體及其制備方法和用途；其晶體生 長方法簡單、易于操作、成本低；所得C2tlH18N2O2晶體粉末倍頻效應強度為2~3倍0H1，并且 晶體物化性能穩定，不潮解，可用于制作非線性光學器件。
【附圖說明】
[0022] 圖1為本發明的C2tlH18N2O 2非線性光學晶體結構示意圖。
[0023] 圖2是采用C2tlH18N2O 2非線性光學晶體制成的一種典型的非線性光學器件的工作 原理圖，由激光器1發出的光束2入射該C2tlH18N2O2晶體3,所產生的出射光束4通過濾波片 5,獲得頻率不同于光束2的激光束；即本發明的C2tlH18N2O 2非線性光學器件包含將至少一束 入射電磁輻射通過至少一塊C2tlH18N2O2非線性光學晶體后產生至少一束頻率不同于入射電 磁輻射的輸出輻射的裝置；該裝置為太赫茲波發生器、二次諧波發生器、上頻率轉換器、下 頻率轉換器或光參量振蕩器等。
【具體實施方式】 [0024] 實施例1
[0025] C2tlH18N2O2固體粉末制備：
[0026] 苯酰乙酸乙酯1. 92克、1- (4-甲酰基苯基）吡咯烷1. 75克，鹽酸羥胺0. 695克為反 應物，三乙烯二胺2. 205克為催化劑，在乙醇中回流反應，重結晶，抽濾，烘干得到C2tlH18N2O 2固體粉末。
[0027] 實施例2
[0028] 自發結晶揮發法生長C2tlH18N2O2非線性光學晶體：
[0029] 將實施例1所得的C2tlH18N2O 2固體粉末3. 0克置于干凈燒杯中，加入乙醇（溶 劑）100毫升至其完全溶解，燒杯口覆蓋一層具有數個小孔的膜，置于30°C環境下，溶劑緩 慢揮發，待溶劑揮發完后得到C2tlH18N2O2非線性光學晶體。
[0030] 實施例3
[0031] 自發結晶揮發法制備C2tlH18N2O2非線性光學晶體：
[0032] 將實施例1所得的C2tlH18N2O 2固體粉末3. 0克置于干凈燒杯中，加入氯仿和丙酮的 混合溶劑100毫升（體積比3:1)，至其完全溶解，燒杯口覆蓋一層具有數個小孔的膜，置于 30°C環境下，待溶劑緩慢揮發，得到C2tlH18N2O2非線性光學晶體。
[0033] 實施例4
[0034] 自發結晶揮發法制備C2tlH18N2O2非線性光學晶體：
[0035] 將實施例1所得的C2tlH18N2O 2固體粉末3. 0克置于干凈燒杯中，加入丙酮和石油醚 的混合溶劑（體積比3:1) 100毫升，至其完全溶解，燒杯口覆蓋一層具有數個小孔的膜，置 于30°C環境下，待溶劑緩慢揮發，得到C2tlH18N2O2非線性光