苯并[b]萘并[2'''',3'''':5,6][1,4]二噻英并[2,3-i]噻蒽-5,7,9,14,16,18-六酮的合成及其三阶非线性光学性能

以1,4-萘醌为原料,合成了含硫的醌构稠杂环化合物苯并[b]萘并[2',3':5,6][1,4]二噻英并[2,3-i]噻蒽-5,7,9,14,16,18-六酮(4),其结构经1H NMR和IR确证.采用波长为800 nm,脉宽为80 fs的Ti:Sapphire飞秒激光,运用双光束简并四波混频法测定了4的三阶非线性光学性能,结果表明,4的三阶非线性光学极化率χ(3),非线性折射率n2,分子二阶超极化率γ和响应时间分别为2.89×10-13 esu, 5.31×10-12 esu, 3.14×10-31 esu和101 fs.并分析了4的分子结构对其三阶非线性光学性能的影响.     

两种Ni(Ⅱ)配合物的合成及三阶非线性光学性能

合成了两种新的Ni(Ⅱ)配合物,用UV、IR、MS和元素分析进行了表征。采用飞秒激光,运用简并四波混频法,研究了Ni(Ⅱ)配合物在非共振状态下的三阶非线性光学性能。它们的三阶非线性光学极化率χ(3)为3.21×10-13 esu和3.58×10-13 esu,非线性折射率n2为5.89×10-12 esu和6.58×10-12 esu,分子二阶超极化率γ为3.21×10-31 esu和3.57×10-31 esu,响应时间τ为54 fs和59 fs。探索了配合物的分子结构对三阶非线性光学性能的影响。结果表明具有大的高度离域的π电子共轭体系是获得较大三阶非线性光学性能的关键。     

1,4-双(4-吡啶基甲基苯基醚)(C18H18N2O2)与SCN^-形 成的超分子化合物[H2 (C18H18N2O2)](SCN)2的合成、结构 及其在溶液中的三阶非线性光学性质

超分子化合物[H2(C18H18N2O2)](SCN)由Fe(NO3)3·9H2O,KSCN和1,4-双(4-吡啶基甲基苯基醚)反应得到。通过X射线衍射仪测得该化合物是通过N┈H—N,S┈H—C(C5H5N)及S┈H—C(亚甲基CH2)三种氢键而形成的二维平面网状结构。用Z扫描法对该超分子在DMF溶液中的三阶非线性光学性质进行研究,发现它具有强的三阶非线性折射性能,三阶非线性超极化率X^(3)=6.27×10^-12esu.     

Cu2ZnSnS4纳米晶的制备及其三阶非线性光学性能的研究

以乙酰丙酮铜、醋酸锌、二氯亚锡、油胺和硫粉为前驱体,采用one-pot法合成出了单分散的Cu2ZnSnS4(CZTS)纳米晶.所得样品采用X射线粉末衍射仪(XRD),能量色散谱仪(EDS),透射电子显微镜(TEM),高分辨透射电子显微镜(HRTEM),光电子能谱仪(XPS),紫外-可见光谱仪(UV-vis)和Z-扫描(Z-scan)技术对其结构组成、形貌、性能等进行了表征.结果表明:所获得的产物为四方相结构的六边形CZTS纳米颗粒,直径约为10 nm.计算出尺寸大小为10 nm,13 nm的纳米晶的三阶非线性光学折射率γ(-1.08×10-15,-9.08×10-17 m2·W-1),三阶非线性光学吸收系数β(6.5×10-9,3.69×10-11 m·W-1)以及三阶非线性光学极化率χ(3)(1.49×10-9,4.35×10-10 esu).并探讨了CZTS纳米晶可能的形成机理,及引起三阶光学非线性发生变化的原因。     

1-二茂铁基-3-[(9-乙基)咔唑-3-基]丙烯酮的合成及三阶非线性光学性质

合成了一个新的非线性光学(NLO)有机材料1-二茂铁基-3-[(9-乙基)咔唑-3-基]丙烯酮(FCAK),并通过NMR、IR、MS和元素分析等技术手段进行了表征。 采用粉末Nd∶YAG激光技术测定了标题化合物的三阶非线性光学性质并确定了相关参数。 激光脉冲为4 ns时,非线性折射率n₂=-3.5×10^-18 m²/W,非线性吸收系数β=-2.7×10^-11 m/W,三阶非线性极化率χ⁽³⁾=2.04×10^-12 esu,三阶非线性分子超极化率γ=1.1×10^-30 esu。 激光脉冲为21 ps时,n₂=0.55×10^-18 m²/W,β=-0.6×10^-11 m/W,χ⁽³⁾=3.4×10^-13 esu,γ=0.13×10^-30 esu。     

一个多酸簇合物[Cu4(PPh3)6][Mo8O26]的合成、晶体结构和非线性光学性质

本文报道了一个多酸簇合物[Cu4(PPh3)6][Mo8O26]的合成、X-射线单晶结构分析及IR、XRD表征.单品结构表明中心对称的[Mo8O26]4-是由8个共边的MoO6八面体组成.该化合物具有较好的三阶非线性光学性质,其三阶非线性吸收和折射系数分别为12.9×10-11 MKS和3.13×10-11 esu.     

1,4-双(4-吡啶基甲基苯基醚)(C18H18N2O2)与SCN-形成的超分-子化合物[H2(C18H18N2O2)](SCN)2的合成、结构及其在溶液中的三阶非线性光学性质

超分子化合物[H2(C18H18N2O2)](SCN)由Fe(NO3)3·9H2O,KSCN和1,4-双(4-吡啶基甲基苯基醚)反应得到。通过X射线衍射仪测得该化合物是通过N┈H—N,S┈H—C(C5H5N)及S┈H—C(亚甲基CH2)三种氢键而形成的二维平面网状结构。用Z扫描法对该超分子在DMF溶液中的三阶非线性光学性质进行研究,发现它具有强的三阶非线性折射性能,三阶非线性超极化率X^(3)=6.27×10^-12esu.     

1,3-二硫杂环戊烯-2-硫酮-4,5-二巯基类复合物在不同波长下的三阶非线性光学性质

合成了两种新的金属双噻吩类复合物:(苄基三乙基铵)双(1,3-二硫杂环戊烯-2-硫酮-4,5-二巯基)-金(BTEAADT)和(苄基三乙基铵)双(1,3-二硫杂环戊烯-2-硫酮-4,5-二巯基)-镍(BTEANDT).采用Z扫描方法,在皮秒脉冲下,分别测试了两种材料的乙腈溶液在532和1064nm的三阶非线性光学特性.Z扫描的结果表明,BTEAADT的乙腈溶液在532nm具有反饱和吸收效应,在1064nm非线性吸收效应可以忽略且在两种波长都有自散焦效应,三阶非线性折射率为负值.BTEANDT的乙腈溶液在532nm非线性吸收效应可以忽略,在1064nm具有饱和吸收效应且在两种波长都有自聚焦效应,三阶非线性折射率为正值.分析了造成这种差异的原因.经过计算得到了两种材料在532和1064nm的三阶非线性折射率,三阶非线性吸收系数,三阶非线性极化率和超极化率.BETAADT的非线性折射率在532nm为-1.685×10-18m2·W-1,在1064nm为-1.459×10-18m2·W-1;BTEANDT的非线性折射率在532nm为1.452×10-18m2·W-1,在1064nm为7.311×10-18m2·W-1.两种材料的三阶非线性吸收系数,三阶非线性极化率和超极化率的数量级分别是10-11m·W-1,10-13esu和10-31esu.结果表明这两种材料在非线性光学领域有潜在的应用价值.     

两个查尔酮衍生物的合成、理论计算及三阶非线性光学性质

合成了两个查尔酮类衍生物1-(4-甲基苯基)-3-(4-二甲氨基苯基)丙烯酮(1)和1-(4-甲基苯基)-3-(4-甲氧基苯基)丙烯酮(2),通过1H NMR、13C NMR、IR、HR-MS对其进行结构表征。采用4f相位相干成像技术测定了化合物1和2的三阶NLO性质,确定了相关参数:脉冲宽度4nm,激光波长分别为500和440nm,1:非线性吸收系数β=7.3×10-10m/W,非线性折射率n2=-3.6×10-17m2/W,三阶非线性极化率χ(3)=2.56×10-11esu;2:β=-4.8×10-10m/W,n2=2.0×10-17m2/W,χ(3)=1.45×10-11esu。测定了化合物紫外光谱,并通过DSC考察了化合物的热稳定性。采用密度泛函方法计算了化合物1和2的轨道能量和极化率,结果表明电子转移能在分子内部进行,显示出良好的非线性光学活性。     

二茂铁亚甲基三氮唑配合物的合成、晶体结构及性能研究

以二茂铁亚甲基三氮唑为配体,通过与金属离子的自组装得到了两个新的二茂铁基功能配合物：[Cd(tmf)2(SCN)2]n (1) 和 [Ni(tmf)4(SCN)2] (2) (tmf =二茂铁亚甲基三氮唑)。其中,配合物1呈一维链状结构;配合物2是一个通过氢键作用而形成的二维超分子。三阶非线性光学性质测试结果表明,配合物1（n2 = 2.11 × 10-11 esu）和2（n2 = 1.92 × 10-11 esu）的三阶非线性光学折射效应与配体tmf（n2 = 2.49 ×10-11 esu）接近,说明配合物1和2的三阶非线性光学性质主要受配体控制。循环伏安法(CV)测试结果显示,这两个配合物在电极上的氧化还原过程是受扩散控制的。计时电流法(CA)和计时电量法(CC)测得配合物1的扩散系数比配合物2的扩散系数小。     

6,11-二氢苯并噻喃并[4,3-b]吲哚类化合物的合成及其抗肿瘤活性

以取代硫色满酮(1a~1f)和盐酸苯肼(2)为原料,经Borsche-Drechsel环化反应合成了6个6,11-二氢苯并噻喃并[4,3-b]吲哚类化合物(3a~3f);3a~3f用间氯过氧苯甲酸氧化成5,5-二氧-6,11-二氢苯并噻喃并[4,3-b]吲哚类化合物(4a~4f),其结构经1H NMR,IR和HR-ESI-MS确证。采用MTT法初步测定了1,3和4对肺癌细胞A549的抑制作用。结果表明:3a~4f的抑制活性均强于1。     

1-(芘-1-基)-3-(苯并噻吩-3-基)丙烯酮的合成和三阶非线性光学性质研究

合成1种查尔酮衍生物1-(芘-1-基)-3-(苯并噻吩-3-基)丙烯酮(PBTAK),经IR,1 H NMR,13C NMR和HR-MS对其结构进行表征.采用4f相位相干成像技术测定了它的三阶非线性光学性质并确定了相关参数:脉宽为4nm,激光波长为460nm,非线性吸收系数β=0.23×10~(-9) m/W,非线性折射率n2=-0.50×10~(-16) m~2/W,三阶非线性极化率χ~((3))=9.37×10~(-21) C;同时测定了紫外光谱、荧光光谱和DSC曲线.运用密度泛函方法计算了PBTAK的分子轨道能量和极化率,结果表明电子转移能在分子内部进行,显示出良好的非线性光学活性.     

4,4′-二[3-(3,4-二甲氧基苯基)-2-丙烯酰基]联苯的合成和光热性能研究

合成了一种双查尔酮衍生物4,4′-二[3-(3,4-二甲氧基苯基)-2-丙烯酰基]联苯(BBPAB),经IR、~1H NMR、~(13)C NMR、LC-MS等分析测试手段对其结构进行了确证。该化合物热稳定性良好,在可见光范围有高的线性透光率。利用Z扫描测试方法研究了BBPAB在190fs(515～700 nm)时域下的非线性光学吸收,其在飞秒脉冲下具有宽波段的反饱和吸收性质,并拟合得到了三阶非线性吸收系数和五阶非线性吸收系数。量子化学计算结果表明,BBPAB存在较强的分子内电荷转移现象和较大的极化率。     

二茂铁与HnXW12O40.mH2O(X=P,Si, Ge)电荷转移配合物的室温固相合 成与性质

用室温固相反应法合成了三种具有非线性光学性质的二茂铁-多金属氧酸盐电荷转移配合物[Fe(C5H5)2H]3PW12O40(Ⅰ),[Fe(C5H5)2H]4SiW12O40(Ⅱ)和[Fe(C5H5)2H]4GeW12O40(Ⅲ)。用元素分析、紫外漫反射电子光谱、红外光谱、穆斯堡尔谱、ESR、XRD、循环伏安等手段对其进行了表征和研究,确定了该配合物的组成与结构,结果表明二茂铁与杂多阴离子之间发生了电荷转移,在形成配合物过程中杂多阴离子发生单电子还原反应,生成了混合价化合物,非线性光学性质研究表明电荷转移配合物的倍频效应强度分别为IⅠ^2ω=0.27I~KDP,IⅡ^2ω=0.06I~KDP,IⅢ^2ω=0.10I~KDP;三阶非线性光学χⅠ^(3)=2.4×10^-^13esu,χⅡ^(3)=3.1×10^-^12esu,χⅢ^(3)=6.5×10^-^12esu.     

1-(芘-1-基)-3-(4-甲氧基苯基)丙烯酮的合成及三阶非线性光学性质

合成了一种新的有机非线性光学(NLO)材料1-(芘-1-基)-3-(4-甲氧基苯基)丙烯酮(PMPAK),通过¹H NMR、IR、HR-MS和元素分析表征其结构。 以Nd:YAG-Laser System作为光源,激光波长450 nm,脉冲宽度4 ns(FWHM),采用4f相位相干成像技术测定了PMPAK的三阶NLO性质并确定了相关参数:非线性折射率n₂=-1.84×10^-16 m²/W,非线性吸收系数β=2.53×10^-9 m/W,非线性极化率χ⁽³⁾=1.137×10^-10 esu。     

《合成化学》2007年（第15卷）总目次

第1期果糖衍生手性酮催化烯烃不对称环氧化反应的研究进展………………………………肖坤李欣沈竞康(1-1)钯催化β-酮酸酯脱羧制备α,β-不饱和酮的方法介绍…………………………陈海锋杨琳杨新玲凌云(1-7)二茂铁咪唑盐的合成及其在Suzuki-Miyaura反应中的应用……张宏童庆松贾莉王新平施继成(1-12)苯并[b]萘并[2′,3′∶5,6][1,4]二噻英并[2,3-i]噻蒽-5,7,9,14,16,18-六酮的合成及其三阶非线性光学性能………………………………………………………………………………………蔡志彬高建荣项斌(1-16)2(S),3(R)-二羟基甲基-N-环己基氮杂环丙烷…     

CuO-SiO_2和Cu_2O-SiO_2薄膜的制备及其光学性能

以CuSO_4·5H_2O和正硅酸乙酯为前驱体,配制了稳定透明的Cu~(2+)-SiO_2复合溶胶电解液。采用电化学-溶胶凝胶方法,在恒电位-0.9 V下得到Cu-SiO_2复合膜,该复合薄膜分别在250和450℃的热处理后得到Cu_2O-SiO_2和CuO-SiO_2复合薄膜。采用XRD、SEM/EDX和台阶仪表征了复合薄膜的组成、形貌和厚度;采用紫外-可见光谱和Z扫描技术研究了复合薄膜的线性和三阶非线性光学性能。结果表明Cu2O-SiO_2和CuO-SiO_2复合薄膜中的Cu含量、Cu的形态(如Cu_2O、CuO)及Cu_2O或CuO颗粒大小影响薄膜的光学带隙和三阶非线性光学性能,2种薄膜的光学带隙分别是2.67和2.54 eV,三阶非线性极化率χ(3)分别为2.31×10~(-6)和1.36×10~(-6) esu。     

三维超分子配合物[MoO_2(OCH_2C_5H_4N)_2]制备、晶体结构及三阶非线性光学性质

Na_2MoO_4·2H_2O和2-氯甲基吡啶在水中反应得到了超分子化合物：[MoO_2 (OCH_2C_5H_4N)_2]。其单晶结构测试表明：该化合物含有两种均为6配位的但化学 环境不同的Mo(1)和Mo(2)原子;由此两种钼原子构成的中性配合物[Mo(1)O_2 (OCH_2C_5H_4N_2)]和[Mo(2)O_2(OCH_2C_5H_4N)_2]分别通过氢键O…H-C及吡啶环 间的π-π堆积作用形成了二维的A层和B层,A层与B层之间又在层间氢键的作用下 交错形成了三维的网状固态结构。用Z-scan法在DMF溶液中测试了该化合物的三阶 非线性光学性能,发现它有强的非线性吸收(α_2 = 1.92 * 10~(-9) m·W~(-1)) ,非线性极化率X~((3)) = 1.21 * 10~(-12) esu。     

三维超分子配合物[MoO_2(OCH_2C_5H_4N)_2]制备、晶体结构及三阶非线性光学性质

Na_2MoO_4·2H_2O和2-氯甲基吡啶在水中反应得到了超分子化合物：[MoO_2 (OCH_2C_5H_4N)_2]。其单晶结构测试表明：该化合物含有两种均为6配位的但化学 环境不同的Mo(1)和Mo(2)原子；由此两种钼原子构成的中性配合物[Mo(1)O_2 (OCH_2C_5H_4N_2)]和[Mo(2)O_2(OCH_2C_5H_4N)_2]分别通过氢键O…H-C及吡啶环 间的π-π堆积作用形成了二维的A层和B层，A层与B层之间又在层间氢键的作用下 交错形成了三维的网状固态结构。用Z-scan法在DMF溶液中测试了该化合物的三阶 非线性光学性能，发现它有强的非线性吸收(α_2 = 1.92 * 10~(-9) m·W~(-1)) ，非线性极化率X~((3)) = 1.21 * 10~(-12) esu。     

新型4-芳氧基吡啶并[3′,2′∶4,5]噻吩并[3,2-d]嘧啶衍生物的合成

2-氯-3-氰基吡啶与巯基乙酸乙酯经闭环反应制得3-氨基吡啶并[3,′2′∶4,5]噻吩-2-甲酸乙酯(1);1与甲酰胺第二次成环生成吡啶并[3,′2′∶4,5]噻吩并[3,2-d]嘧啶-4-酮(2);2经氯化后与取代苯酚反应合成了12个新型的4-芳氧基吡啶并[3,′2′∶4,5]噻吩并[3,2-d]嘧啶衍生物,其结构经1H NMR,13C NMR,IR和元素分析表征。