一种新型二阶非线性光学功能分子及其交联聚氨酯材料的合成

合成了新型的含有偶氮和噻吩环的二阶非线性光学功能分子, 用红外光谱、紫外光谱、核磁共振和质谱确定了其结构; 制备了含有该功能分子的两种交联型聚氨酯聚合物薄膜, 当测量波长为1 064 nm时,  用Marker条纹法测得的二阶非线性光学系数d33值分别为80.6 pm/V(发色团的数密度为0.91×1020 Molecules/cm3)和20.1 pm/V(发色团的数密度为2.21×1020 Molecules/cm3); 聚合物Ⅱ的取向热稳定性达到了152 ℃.     

新型有机非线性光学分子MC-FTC的合成

设计和合成了一种新型的有机非线性光学分子,2-二氰基甲叉-3-氰基-4-[2-(N,N-二-乙酰氧基乙基氨基苯乙烯基)-3-正丁基噻吩基-5-乙烯基]-5,5-二甲基-2,5-二氢呋喃 (MC-FTC).报道了它的详细合成方法,给出了反应路线和产物及各个中间体的化学结构,并通过IR, UV/Vis, NMR, MS和元素分析方法确证.     

有机非线性光学

由于有机化合物具有非线性光学系数高、响应快等特点,近年来有机非线性光学研究受到了很大的重视。本文从有机非线性光学材料的结构特点出发,综述了典型的四类有机二阶非线性光学晶体方面的研究进展,对三阶材料也作了简要的介绍。     

偶氮苯聚合物（PAZOS）的合成及其三阶非线性光学特性

合成及表征了一种偶氮苯聚合物聚「３－甲基－４－二（Ｎ，Ｎ－氧亚乙基）氨基－４－硝基偶氮苯癸二酰」通过简并四波混频方法研究了这种聚合物膜的三阶非线性光学性质，测得三三阶非线性光学系数Ｘ＾（３）为６．６＊１０＾－６ｅｓｕ，并考察了其相位共轭光产生特性及光致异构动力学。     

偶氮化合物的电晕极化薄膜及其非线性光学性能研究

在有机物中,给体受体取代的偶氮化合物,由于它们具有几乎最高的二阶非线性光学效应以及作为一类新的、有前景的电光材料而倍受重视。在这方面,材料分子的非中心对称的有序排列是首先重要的。把非线性光学活性分子如偶氮化合物溶于聚合物中,再用电场极化方法得到分子有序排列的聚合物薄膜,这是目前认为最有效的材料宏观形态工程。     

新型光交联互穿网络体系的合成与非线性光学性能

设计合成了侧链上接有肉桂酸酯基团功能化聚合物(E51-DO3-C)和侧链同时含有环氧基团和偶氮苯生色团的功能化低聚物(PPGF-DO3-50),这两种功能化聚合物可分别以环加成反应和阳离子光引发机制进行交联反应形成先交联IPN体系,研究了E51-DO3-C、PPGFDO3-50体系和光IPN体系的极化交联后材料的二阶非线性光学(NLO)性能。研究含DO3生色团的酚醛环氧甘油醚低聚体在BDS·2PF_6阳离子光引发下的光交联过程以及NLO性能,非线性光学系数d_(33)值稳定性较差。利用这两种体系的相容性,设计获得了复合物E51-DO3-C/PPGF-DO3-50,其d_(33)值稳定性有显著提高,室温下30天后d_(33)值保持初值的80％左右。     

含偶氮类非线性光学活性侧基的聚酰亚胺的合成及表征

报道八种含偶氮类非线性光学活性侧基的聚酰亚胺材料的合成及表征．由于采用了新的合成路线，聚合物中的发色团含量最高接近１００％（ｍｏｌ）．预聚体聚酰胺酸易溶于二甲基亚砜、Ｎ，Ｎ 二甲基甲酰胺、Ｎ 甲基 ２ 吡咯烷酮等有机溶剂，成膜性好，亚胺化后得到较高软化点的聚酰亚胺．     

新型偶氮化合物的合成及其光学性质

以咔唑和苯酚为原料,经重氮和偶合反应合成了一种新型偶氮化合物--N-对(4-羟基苯偶氮基)苯基-3,6-二(叔丁基)咔唑(4),其结构经1H NMR和13C NMR表征.4的 UV和固体荧光光谱研究结果表明,4具有较好的光学活性.     

“推—拉”型偶氮苯分子的光谱性质和二阶非线性光学性质

研究了具有“推－拉”电子结构的４‘－（Ｎ，Ｎ－二羟乙基）氨基４－硝基偶氮苯（Ｒ－ＨＡＮＢ）衍生物的光谱性质和二阶非线性光学性质，Ｒ－ＨＡＮＢ是一类假芪型偶氮苯分子其激发态具有相似的能级结构，且在不同状态下均具有较高的二阶非线性光学活性，其粉末二次谐波信号多数强于分散红１，一阶超极化率与基太偶极矩动量 合量用溶为色法测得为〉３．４×１０＾８２Ｃ＾２ｍ＾４／Ｖ＾２，其５％掺杂聚甲基丙烯酸甲酯薄膜以电晕     

氧化偶氮液晶二阶非线性光学聚合物的研究

将４－［对硝基苯基氧化偶氮苯基］甘油单醚与六亚四基二异氰酸酯的缩二脲进行电场极化交联反应，合成交联型非线性光学聚合物，并用ＦＴ－ＩＲ光谱和ＤＳＣ对交联反应过程进行了详细研究。利用紫外可见吸收光谱对膜极化前后的取向以及在室温和温下取向膜的稳定性进行了研究，并对极化膜的非线性光学系数ｄ３３了推算。     

枝化二阶非线性发色团分子的合成及在聚合物体系中的电光性能

设计合成了一类以2-二氰基次甲基-3-氰基-4,5,5-三甲基-2,5-二氢呋喃(TCF)为受体、己氧基取代噻吩为π电子桥的新型有机非线性光学化合物, 并利用紫外光谱、红外光谱、核磁共振以及质谱对化合物分子结构进行了鉴定, 同时对此类化合物在有机聚合物体系中的电光性能进行了表征和研究. 结果发现, 该类发色团分子与聚合物相容性好, 电光活性高, 并且随着发色团分子在聚合物体系中浓度的升高, 聚合物体系的宏观电光活性也有所提高, 甚至当发色团的掺杂质量分数高达47.2%时, 体系的电光活性仍呈上升趋势, 显示了该发色团的静电相互作用得到了明显抑制. 此时测得聚合物体系的电光系数为30 pm/V(1310 nm).     

含呋喃共轭桥有机非线性光学生色团的合成及性能研究

通过两次羟醛缩合反应合成了一种含呋喃共轭桥的有机非线性光学生色团分子2-二氰亚甲基-3-氰基-4-[2-(4-二乙氨基-苯乙烯基-呋喃基-5)-乙烯基]-5,5-二甲基-2,5-二氢呋喃(EFFC), 用IR谱、¹H NMR谱以及元素分析表征确认了其结构. 热失重分析表明, 材料的热分解温度T_d为250℃. 用密度泛函理论的B3LYP方法在6-31G基组下对这种生色团分子进行了结构优化, 并在相同基组下对分子的静态二阶极化率进行了计算, 分子的b₀=6.5×10^-28 esu. 将分子以18%的质量比与聚砜进行主-客体掺杂, 用溶胶凝胶法制备成膜后进行极化, 用二次谐波法对掺杂极化聚合物薄膜的电光系数进行测量, 其r₃₃值最高达到80 pm/V.     

Synthesis and Nonlinear Optical Properties of Chromophores with 1,8-Dimethoxy-9,10-dihydroanthracene and Ring-locked Triene

The new chromophore molecules with nonlinear optical （NLO） properties were prepared by Knoevenagel condensation from 1,8-dimethoxy-4,5-diformyl-9,10-dihydroanthracene and isophorone derivative in the presence of piperidine and acetic acid. In these chromophore, the ring-locked trienes were employed as the conjugation bridge and electron acceptor in D-π-A units. The key intermediate dialdehyde was conveniently prepared via a three step reaction, in which 1,8-dimethoxyanthraquinone was reduced with zinc/acetic acid and sodium/ethanol successively, followed by formylation with 1,1-dichlorodimethyl ether in the presence of TiCI4. The solvatochromism and UV spectra indicate that they have higher second-order nonlinear hyperpolarizability μβ values than the corresponding reference compound, without red shift of the charge transfer band.     

二阶非线性光学活性聚酰亚胺有机-无机杂化材料的合成与表征

通过溶胶-凝胶法制备了含二阶非线性光学发色团分散红19(DR₁₉)的硅氧烷染料与聚酰亚胺有机-无机杂化材料.利用红外光谱、紫外-可见光谱、SEM、DSC和TGA等手段对其进行了表征.杂化极化后的序参数高达0.48,并具有优良的极化取向稳定性,423K下处理300h后,序参数仍能保持初始值的90%.杂化薄膜有较好的表面平整性,其断面呈网络结构.杂化材料的玻璃化转变温度(T_g)为561K,比纯聚酰亚胺的T_g(543K)高18K,表现出优良的高温热稳定性,其5%热失重温度为691K,10%热失重温度为758K.     

两种含偶氮苯共轭桥新型生色团分子的合成及性能

通过重氮化偶合反应和羟醛缩合反应合成了以偶氮苯为共轭桥、以2,2,3-三甲基-4-氰基-5-二氰基亚甲基-2,5-二氢呋喃为电子受体, 而给体分别为二甲氨基和二乙氨基的两种有机非线性光学生色团分子MFNC和EFNC. 利用IR、1H NMR和元素分析对分子的结构进行了表征. TGA和DSC测试发现, MFNC的热稳定性略好于EFNC, 其热分解温度最高达266 ℃. 通过测定两种材料在氯仿、丙酮和DMSO中的紫外-可见光谱, 用溶致变色法计算得到两种材料在激光波长为1064 nm处的二阶非线性品质系数μgβ, 对比发现EFNC的μgβ值高于MFNC, 其值达59706×10-48 esu(1 esu=3.34×10-10C).     

Synthesis of Imidazole Derivatives for Their Second-order Nonlinear Optics

The design and the synthesis of two conjugated donor-acceptor imidazole derivatives(1,2) were carried out for second-order nonlinear optics.The thermal properties.The transparency and second-order nonlinear optical properties of the molecules were investigated.The experimental results indicate that a good nonlinearity-transparency-thermal stability trade-off is achieved for them.     

系列新推拉型多环共轭分子二阶非线性光学性质的理论研究

在AM1和ZINDO方法基础上,按完全态求和(SOS)公式编制了计算分子二阶非线性光学系数β_ijk和β_μ的程序,研究了一系列新推拉型多环共轭分子的结构、光谱和二阶非线性光学系数β(-2ω,ω,ω)和β(0,0,0).考察了分子共轭链长、分子骨架和给电子取代基对β_μ的影响,并设计了具有最大β_μ的新型非线性光学材料分子.     

ZINDO-SOS Studies on Second-order Nonlinear Optical Properties of Thiophene S,S-Dioxide Chromophores

IntroductionThe organic nonlinear optical(NLO) chromo-phores used for electro- optic(EO) polymers havereceived much attention of scientists due to theirfaster response time,wider applied wave bands,lower loss,easy remoulding and other novel prop-erties.A variety of organic chromophores havebeen extensively investigated for their nonlinearoptical properties,e.g.,thiophene containingπ-systems[1— 10 ] .Those systems in general exhibit en-hanced second- order polarizabilities but less ther-mal…     

Synthesis and Nonlinear Optical Properties of New Quadrupolar Chromophores

Two-photon absorption (TPA) has recently received considerable attention because they offer opportunities for both fundamental research and technological applications. The potential applications, including optical data storage, two-photon photodanamic therapy and optical limiting mainly depend on the materials with large two-photon cross section (δTPA)1. Here, we reported two novel chromophores based on symmetric structure of “D-A-Core-A-D”, where D and A stand for electron-donor and e…     

Structure and Electronic Properties of Extended Chromophores for Applications in Second-Order Nonlinear Optics

A structural and theoretical analysis of new 2-[(4-phenylazo)phenyl] benzoxazole chromophores of potential interest in the field of second-order nonlinear optics is presented. Computations predict comparatively high hyperpolarizabilities for most of the compounds in their equilibrium nuclear configuration, with a significant dependence upon some conformational degrees of freedom and independence upon some others. This behavior is rationalized in the frame of the two-level model and sheds light on the conjugation pattern of these new chromophores.