有機π電子共軛平面化合物的合成及光學性能研究.pdf

1、自從1960年第一臺激光器發(fā)明以來，非線性光學迅速發(fā)展為一門新興的學科，是近代光學前沿最為活躍的領(lǐng)域之一，也已經(jīng)在很多的科學領(lǐng)域得到了廣泛的開發(fā)和應(yīng)用。隨著理論和實踐研究的不斷深入，人們對于各種非線性光學現(xiàn)象的本質(zhì)有了一定的認識。而具有一定功能的非線性光學材料成為人們研究的目標。1964年人們首次發(fā)現(xiàn)有機化合物的非線性效應(yīng)，從而為非線性光學材料開辟了一個新的研究領(lǐng)域。
　　 具有較大三光子吸收截面的非線性材料在諸如熒光成像、上轉(zhuǎn)

2、換熒光激射、三維光存儲、光限幅及光動力療法等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力引起了人們的極大關(guān)注。研發(fā)具有較大三光子吸收系數(shù)和三光子吸收截面并有相當穩(wěn)定性能的有機材料成為當前研究的關(guān)鍵。本論文選擇剛性和平面性都較好的含芴及咔唑基團作為共軛橋進行分子設(shè)計，合成了一種新型的芴類衍生物和一種咔唑衍生物，系統(tǒng)地研究了它們的線性吸收、熒光、光限幅等光物理性質(zhì)，并研究了溶劑、溫度、濃度等各方面對材料光物理性質(zhì)的影響。
　　 本論文主要從以下五個方面進行了研究

3、：
　　 1.分別利用Heck反應(yīng)、甲?；磻?yīng)合成了一種芴類衍生物和一種咔唑衍生物。利用紅外、質(zhì)譜、核磁等對合成產(chǎn)物進行結(jié)構(gòu)表征、分析。結(jié)果表明，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)與目標化合物結(jié)構(gòu)一致。
　　 2.利用熒光光譜法測試了兩種化合物的熒光發(fā)射情況，結(jié)果顯示兩種化合物在350～550nm之間的藍光波段具有較強的熒光發(fā)射。
　　 3.測試了溶劑效應(yīng)對兩種化合物的熒光光譜和紫外吸收光譜的影響。測試并分析了物質(zhì)濃度和環(huán)境溫度對熒光光

4、譜的形狀和強度產(chǎn)生的影響。對于咔唑衍生物，我們還測試了陰離子表面活性劑對熒光光譜的影響，發(fā)現(xiàn)當陰離子表面活性劑的濃度達到其膠束濃度時，化合物的熒光強度達到無表面活性劑時的40多倍。
　　 4.利用Gaussian 03軟件對芴類衍生物進行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，計算了化合物的激發(fā)態(tài)及分子前沿軌道中的最高分子占有軌道和最低未占有分子軌道，在理論上解釋了化合物的電子躍遷及分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移。
　　 5.在1064nm的皮秒激光器作用下，