Способ получения монокристаллов мочевины

(51 итет по па ТЕНИЯ М Российской Федерации м и товарным знакам 12) ОПИСАНИЕ ИЗО к авторскому свидетельств(71) Ленинградский государственный университет(56) Бпаопшге 1 е. а. Ваяс сйгасегзезо 1 Зос 1 оп п йе Сгорай оГ игеа 31 пцеСгуйаз. Л 1 е Згапз. Епз(. Еесгоп Сопцпцп.ЕпО)арап, 1988, 71/Е/, Х 24, р. 274-275,(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ МОЧЕВИНЫ(57) Использование: в качестве элементовудвоения частоты в серийных лазерныхустройствах, Сущность изобретения: монокристаллы мочевины получают из насыщенного при температуре 30-35 С раствора, содержащего в качестве органического растворителя Ч-метилформамид, путем его охлаждения, в результате чего создается пересыщение и осуществляется рост кристаллов. Для получения однородных кристаллов рост ведут при поддержании переохлаждения раствора в пределах 1-2 С. Способ также позволяет повысить безопасность процесса за счет использования неядзвитого и нелетучего растворителя,н.з.п. ф-лы, 1 пр.Изобретение относится к области вырашивания кристаллов путем кристазлизации из растворов, в частности, к синтезу органических монокристаллов, например, из растворов в неводных (органических) растворителях.Целью изобретения является повышение техники безопасности процесса и получение однородных кристаллов.Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получения монокристаллов мочевины, включающем приготовление ее насыщенного раствора в органическом растворителе, создание пересыщения путем охлаждения раствора и рост, в соответствии с предлагаемым изобретением, в качестве органического растворителя используют Х- метилформамид, насышение ведут при температуре 30-35 С и рост осуществляют при поддержании переохлаждения раствора в пределах 1-2 С.Новизна заявляемого изобретения по сравнению с прототипом заключается в применении в качестве растворителя Х-метилформамида с использованием приготовленного с этим растворителем пересыщенного рдствора в области температур 30-35 С, в которой указанный растворитель не подвергается существенному разложению и допускает создание концентраций пересышенного раствора, необходимых для роста однородных кристаллов с приемлемыми скоростями роста,Применение М-метилформамида, обладаюшего наиболее высоким значением диэлектрической постоянной среды всех известных на сегодняшний день жидкостей, в качестве растворителя при выращивании кристаллов до сих пор в литературе не описано. Возможность его использования для этих целей установлено автором предлагаемого изобретения впервые. Тем самым изобретение отвечает критерию "существенные отличия".Способ осушествляют следуюшим образом.1. Готовят раствор мочевины в М-метилформамиде, насышенный при температуре 30-35 С. С этой целью навеску мочевины, соответствуюшую по количеству ее растворимости при выбранной температуре насыщения (в указанном интервале температур, насыпают в Х-метилформамид, подогретый на несколько градусов выше 1 и перемешивают до полного растворения,Раствор наливают в кристаллизатор, нагретый до температуры, превышаюшей температуру насыщения, и помещают в него затравку - кристаллик мочевины размером 2-3 мм. Затем кристачлизатор ставят в термостат, который имеет температуру ниже температуры насыщения раствора. После снижения температуры раствора ниже температуры насыщения ндчиндется рост кристалла,3. Периодически или непрерывно (с помошью автоматического устройства) снижают температуру термостата.Примеры осуществления способа, 1, Для приготовления раствора использова 1 и однократно перекристаллизованную мочевину марки "да", истертую в ступке и просушенную в течение двух месяцев при 50 С, и стандартный Я-метилформамид.2, Взяли навеску мочевины, приготовленной описанным в п.1 способом, в количестве 47 г, что соответству ет концентрации насыщения раствора в 100 мл Х-метилформамида при 28 С и растворили в указанном количестве Х-метилформамида при 30 С.3. Кристачлизатор с указанным раствором и затравкой поместили в термостат при 27,0 С.4, Один раз за трое суток снижали температуру термостата на 0,5 С. Процесс вырашивания кристалла размером 7 х 7 х 40 мм продолжд.1 ся три недели, в течение которых температура термостата было снижена до 23,5 С. Таким образом, переохлдждение раствора в начале опыта поддерживалась в пределах 1-2 и увеличивалось к его концу, Полученный кристазл был хорошо ограненным и прозрачным, лишь в периферийной части пирамид роста тетрдэдра наблюдались замутненные участки, указ ываюшие на захват включений раствора на последней стадии роста кристачла,Процесс вырашивания можно интенсифицировать зд счет введения движения растушего кристалла относительно раствора.Изменение температуры насыщения раствора на несколько градусов в сторону ее увеличения или уменьшения от указанной не является принципиальным. Однако существенное увеличение температуры (например, на 10 С и более) может привести к заметному разложению растворителя, что обнаруживается по его пожелтению. Существенное уменьшение температуры (меньше 25 С) также нежелательно, т.к. ведет к увеличению вязкости раствора, что отражается на качестве кристалла, и к уменьшению скорости роста, а также к известным техническим усложнениям при выращивании кристачлов из растворов при температуре ниже комнатной.Упомянутый интервал переохлаждений раствора при выращивании (1-2 С) является оптимальным, т.к. при меньших переохлаж823537 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Заказ 20 п Подписное ВНИИПИ, Рег. ЛР Кй 040720 113834, ГСП, Москва, Раушская наб., 4/5121873, Москва, Бережковская наб., 24 стр. 2. дениях скорости роста являются низкими, а при переохлаждениях выше 2 качество кристалла заметно ухудшается за счет захвата включений раствора. Об этом свидетельствуют как результаты описанного выше примера осуществления способа, так и микроскопические наблюдения за ростом кристаллов при контролируемых пересыщениях.Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом заключается в облегчении работы по приготовлению раствора, поскольку исключен летучий, огнеопасный и ядовитый Способ получения монокристаллов моче- вины, включающий приготовление ее насыщенного раствора в органическом растворителе, создание пересыщения путем охлаждения раствора и рост, отличающийся тем, что, с целью повышения безопаснорастворитель и нет необходимости в использовании высокогерметичного кристаллизатора. Можно ожидать экономического эффекта за счет упрощения подготовительных операций и использования более дешевых конструкций кристаллизаторов, а также за счет предотвращения отравлений обслуживающего персонала, связанных с применением метанола. Экономический эффект может быть оценен после получения партий кристаллов с их использованием в качестве элементов удвоения частоты в серийных лазерных устройствах. сти процесса и получения однородных кристаллов, в качестве органического растворителя используют Х-метилформамид, насыщение ведут при температуре 30 - 35 С и рост осуществляют при поддержании переохлаждения раствора в пределах 1 - 2 С.