具有高二阶极化率噻唑类生色分子的合成与表征

设计、合成了含羟乙基活性基团的噻唑类非线性生色分子, 用IR, EA, ¹H MNR, UV-Vis和DSC-TG等对其结构和性能进行了表征, 用超瑞利散射技术测定了其二阶极化率. 结果表明: 两种噻唑类生色分子具有较高的β值, 在波长1064 nm处, β分别为5.60×10^－28和5.76×10^－28 esu, 其最大吸收波长都未超过600 nm, 截止波长均小于710 nm, 生色分子的热分解温度分别为 224和216 ℃, 具有较好的热稳定性, 可用于制备性能优异的非线性光学材料.     

新型二阶非线性光学生色团的合成及辅助给体对分子性能的影响研究

为了研究辅助给体对生色团分子热分解温度以及二阶极化率的影响,以已报道生色团分子2-二氰亚甲基-3-氰基-4-(4-二乙胺基-苯乙烯基)-5,5-二甲基-2,5-二氢呋喃(DCDHF-2-V)为基础,分别在苯环二乙胺基的邻位上以羟基、丁氧基和苄氧基作为辅助给体合成了三种新型的生色团分子:EFC-OH,EFC-OBu和EFC-OBe.通过核磁共振、红外光谱以及元素分析表征确认了其结构.热失重分析结果表明,三种分子的热性能良好,其中EFC-OBe的热分解温度(Td)最高为278.6℃.溶致变色法测定结果表明,EFC-OBe的二阶非线性光学系数(μgβ1064 nm)最高,为47149×10-48 esu.将这三种分子的Td值和μgβ值与未加入辅助给体的DCDHF-2-V分子进行对比,结果表明辅助给体的加入对分子的热稳定性能影响不大,但能显著提高分子的μgβ值一个数量级以上.     

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。     

噻唑类二阶非线性光学活性分子的合成与性能

合成了4个以噻唑环为母体、含有Schiff碱结构的新型二阶非线性光学(NLO)活性分子,用红外光谱、紫外光谱、核磁共振光谱和元素分析确定了分子结构,用溶致变色法确定了二阶极化率. 分子中噻唑五元杂环和Schiff碱结构提高了NLO分子的热稳定性和透明性,噻唑的共轭芳香杂环非中心对称结构连接多个供、吸电子基团,提高了分子的二阶非线性系数. 结果表明,这些NLO分子的紫外吸收波长在350～415 nm之间,裂解温度均在300 ℃左右,二阶非线性光学系数β值达到1×10 -30 esu数量级,初步实现了"二阶非线性-透明性-热稳定性"综合性能优化的目标.     

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.     

噻唑类生色分子的电子光谱和非线性光学性质

在B3LYP/6-31+G*水平上对八种噻唑类生色分子的电子光谱与二阶非线性光学性质茁进行计算研究. 结果表明, 含羟乙基、烷氧乙基、氟乙基和氨乙基活性基团的噻唑类分子具有大的β值, 为1.6×10-28 esu左右, 与实验结果基本一致. 气相中的最大吸收波长λmax位于480-488 nm范围内. 含羟乙基活性基团的噻唑分子, 随溶剂极性增大, λmax有红移趋势.     

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1HNMR和IR确证。采用波长为800nm,脉宽为80fs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2.89×10-13esu,5.31×10-12esu,3.14×10-31esu和101fs。并分析了4的分子结构对其三阶非线性光学性能的影响。     

含噻唑环偶氮类非线性光学分子的合成表征与互变异构的研究

本文合成了一种新的具有非线性光学性质的化合物1,8-二羟基-4(5-硝基-2-噻唑基) 偶氮 -9,10-二氢蒽.用1H-NMR,13C-NMR,IR,UV-Vis等对其结构和性能进行了表征.用溶致变色法测定了其二阶极化率(βct)值,在波长1064nm处,βct值为109×10-30esu.本文还讨论了该化合物在不同...     

氮杂联苯乙烯系列衍生物的二阶非线性光学性质的理论研究

新型高非线性光学活性生色团分子的设计与探索已成为近来工作的焦点 [1] .化学家们 [2～ 9]研究了大量具有π电子结构和有分子内电子转移的有机化合物如推拉苯乙烯、 Schiff碱、偶氮苯、取代吡啶、噻吩乙烯等体系的二阶非线性光学特性 ,发现这些推拉共轭体系的共轭链长增加均导致二阶非线性极化率 β增大 ,紫外光谱红移 ,透明性降低 .本文研究推拉氮杂苯乙烯及二苯乙烯系列衍生物的二阶非线性光学性质 .结果表明 ,对于苯乙烯和二苯乙烯衍生物 ,引入嘧啶环既提高了二阶非线性光学系数 ,又不影响材料的透明性 ,是很有前途的二阶非线性光学候…     

以偶氮和呋喃基团作为共轭桥的有机非线性光学生色团分子合成与性能研究

设计并合成了一种以偶氮基呋喃(EFNFC)为共轭桥结构的新型生色团分子,将这种分子分别与乙烯基呋喃(EFFC)和偶氮基苯(EFNC)的分子进行对比.通过对这三种生色团的光学性能和热性能对比研究,发现EFNFC生色团分子在DMSO中的最大吸收波长λmax=573 nm,透光性比EFFC更好,但稍弱于EFNC;EFNFC通过溶致变色法实际测试得到的μgβ1064nm值为4.479×10~(-49) esu,比EFFC有所提升,但略低于EFNC分子;三种分子的热稳定性均较好,5%热失重温度(Td)值均在250℃以上,其中EFNFC的Td值最高,达到270℃.