简介
甲基溴化胺（MABr）是一类有机卤化胺盐，常温下多为白色结晶粉末，易溶于γ-丁内酯等极性有机溶剂，化学性质稳定。作为钙钛矿单晶制备的核心有机前驱体原料，它能够提供甲胺有机阳离子，可培育钙钛矿单晶晶种，是制备光电钙钛矿单晶不可或缺的关键原料。
甲基溴化胺的性状
合成
方法一：将氢碘酸（8 mL，57重量%的水溶液）/氢溴酸（18 mL，48重量%的水中溶液）和甲胺（20 mL，33%的乙醇溶液）在无水乙醇（100 mL）中混合。将混合物放入玻璃瓶中，在0°C的冰浴中搅拌2小时。用旋转蒸发器在50°C下蒸发所得溶液。用乙醚洗涤产品粉末数次。在真空炉中干燥产品甲基溴化胺[1]。
方法二：将10毫升甲胺加入20毫升HBr中。在圆底烧瓶中进行反应，在0°C下连续搅拌2小时。反应完成后，在50°C的真空烘箱中蒸发除去溶剂。为了纯化产物，将粗产物溶解在80ml乙醇中。通过加入300ml乙醚使粗产物沉淀。再重复该程序两次。在60°C的真空烘箱中干燥24小时后，最终得到白色粉末甲基溴化胺[2]。
用途
甲基溴化胺在此反应中作为有机溴源，与PbBr₂固相研磨反应，提供有机胺阳离子，参与合成甲胺铅溴钙钛矿前驱产物。例如：在室温下用研钵和研杵研磨PbBr2（36.7 mg，0.1 mmol）和甲基溴化胺（11.2 mg，0.1毫摩尔）10分钟。加入2ml丙酮，以5000rpm离心2分钟。蒸干多余的液体，并在真空中干燥产品[3]。
此外，甲基溴化胺作为有机卤化物前驱体原料，与多种铅卤、有机碘脒原料共同溶于γ-丁内酯配制前驱体溶液，用于加热制备钙钛矿晶种并进一步生长大尺寸钙钛矿单晶。例如：在充氩手套箱中，在65°C下将不同量的前体溶解在1 mLγ-丁内酯中，直至溶液变清。将PbI2、甲基溴化胺、氢碘化甲脒、PbBr2和MABr溶解在1 mLγ-丁内酯溶液中。将前驱体溶液加热至100°C以生长单晶晶种。当晶体尺寸达到约3mm时，用作晶种在新鲜的1M前驱体溶液中生长，以获得大晶体[4]。
参考文献
[1] Zhang, Meng; et al. Stable and Low-Cost Mesoscopic CH3NH3PbI2Br Perovskite Solar Cells by using a Thin Poly(3-hexylthiophene) Layer as a Hole Transporter. Chemistry - A European Journal (2015), 21(1), 434-439.
[2] Chaudhari, Priyanka L.; et al. Study the opto-structural properties of the mixed halide perovskite films by maintaining an equimolar stoichiometry of organic halide and metal halide composition in the precursor solution. Journal of Materials Science: Materials in Electronics (2026), 37(3), 199.
[3] Jana, Atanu; et al. Solvent-free, mechanochemical syntheses of bulk trihalide perovskites and their nanoparticles. Chemical Communications (Cambridge, United Kingdom) (2017), 53(21), 3046-3049.
[4] Xie, Li-Qiang; et al. Understanding the Cubic Phase Stabilization and Crystallization Kinetics in Mixed Cations and Halides Perovskite Single Crystals. Journal of the American Chemical Society (2017), 139(9), 3320-3323.