收藏本站
《浙江工业大学》 2007年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

新型有机色素类三阶非线性光学材料的合成及性能研究

蔡志彬  
【摘要】: 有机非线性光学材料尤其是有机三阶非线性光学材料是当前有机功能材料的前沿研究课题之一。有机三阶非线性光学材料可广泛应用于光通信、光计算、光存储、光全息术、激光医疗和激光武器等领域。 论文设计并合成了双偶氮-9,10-蒽二酮,偶氮-1,3,4-噻二唑,对称型苯并二呋喃酮等三大系列共41个可用作有机三阶非线性光学材料的新型有机色素类化合物;研究了化合物在非共振状态下的三阶非线性光学性能;探讨了分子结构与三阶非线性光学性能之间的关系。 以2,6-二氨基蒽醌或1,5-二氨基蒽醌为原料,用亚硝酰硫酸进行双重氮化,再与苯胺、苯酚或取代苯酚发生偶合反应合成了16个双偶氮-9,10-蒽二酮类化合物,其中14个为新化合物,收率为14.0~65.2%。 以甲酸或乙酸为原料,与氨基硫脲脱水环合制备了2-氨基-1,3,4-噻二唑和2-氨基-5-甲基-1,3,4-噻二唑,收率分别为63.4%和64.3%。以对氯苯甲醛为原料,与氨基硫脲先缩合,再用三氯化铁氧化环合制备了2-氨基-5-对氯苯基-1,3,4-噻二唑,收率为47.3%。制得的2-氨基-5-烃基-1,3,4-噻二唑用亚硝酰硫酸进行重氮化,再与苯酚、取代苯酚或萘酚发生偶合反应合成了21个偶氮-1,3,4-噻二唑类化合物,其中16个为新化合物,收率为19.6~58.8%。 以苯甲醛或取代苯甲醛为原料,与氯仿和氢氧化钠用相转移催化法制备了扁桃酸或取代扁桃酸,收率为86.8~90.1%。制得的扁桃酸或取代扁桃酸与对苯二酚脱水环合,再经氧气氧化合成了4个对称型苯并二呋喃酮类化合物,其中1个为新化合物,收率为32.6~40.0%。 41个目标化合物由IR、~1H NMR和元素分析进行了结构确证和UV吸收光谱性能测定。探索了化合物的合成方法和反应机理过程,实验考察了关键合成反应的工艺条件。 在分析三阶非线性光学性能原理和参数模型的基础上,采用飞秒激光,应用简并四波混频测量技术,测试并计算拟合了41个目标化合物在非共振状态下的三阶非线性光学极化率χ~(3),非线性折射率n_2,分子二阶超极化率γ,以及响应时间τ等性能参数。双偶氮-9,10-蒽二酮类化合物的χ~(3)为2.62~3.93×10~(-13)esu,n_2为4.82~7.24×10~(-12)esu,γ为2.57~3.84×10~(-31)esu,τ为86~116fs。偶氮-1,3,4-噻二唑类化合物的χ~(3)为3.31~4.29×10~(-13)esu,n_2为6.08~7.89×10~(-12)esu,γ为3.44~4.29×10~(-31)esu,τ为69~112fs。对称型苯并二呋喃酮类化合物的χ~(3)为2.86~3.21×10~(-13)esu,n_2为5.26~5.91×10~(-12)esu,γ为2.92~3.42×10~(-31)esu,τ为88~98fs。 探索了分子结构与三阶非线性光学性能之间的关系。离域能小的共轭骨架,非中心对称结构,长的共轭链,吸供取代基的引入,取代基强的供电子性或吸电子性,长的吸供电子取代基之间的距离,以及良好的共平面程度等因素有利于获得较大的三阶非线性光学性能。
【学位授予单位】:浙江工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:O621.2

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张春雷;徐超;范叶霞;冷雪松;许磊;方桂珍;关承祥;徐玉恒;;Zn∶Mn∶Fe∶LiNbO_3晶体位相共轭性能和全息关联存储[J];光子学报;2011年08期
2 ;[J];;年期
3 ;[J];;年期
4 ;[J];;年期
5 ;[J];;年期
6 ;[J];;年期
7 ;[J];;年期
8 ;[J];;年期
9 ;[J];;年期
10 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前6条
1 吕海霞;李宝铭;;离子注入对聚对苯乙炔衍生物三阶非线性光学极化率的影响[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(1)[C];2007年
2 张都应;刘劲松;梁昌洪;;光折变过饱和段简并四波混频大信号理论分析[A];1997年全国微波会议论文集(下册)[C];1997年
3 齐济;王承遇;宁桂玲;许英梅;;玻璃光学碱度与三阶非线性光学极化率[A];中国硅酸盐学会玻璃分会2009年全国玻璃科学技术年会论文集[C];2009年
4 茹薇;田晓慧;施维;吴旺宝;林嘉平;;侧基含η6-苊烯环的金属有机高分子[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
5 颜星中;魏雄;罗挺;蔡志岗;冯敏辉;林位株;梁兆熙;;含偶氮苯侧基聚酯膜的光学相位共轭特性[A];第二届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1995年
6 张权;姚焜;周孝南;耿照连;;YAG激光教学实验的充实与扩展[A];2005年全国高校非物理类专业物理教育学术研讨会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 蔡志彬;新型有机色素类三阶非线性光学材料的合成及性能研究[D];浙江工业大学;2007年
2 王维波;共振简并四波混频技术及其在气相介质光谱中应用研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
3 裴松皓;新型卟啉,偶氮类功能材料的非线性光学性质研究[D];吉林大学;2010年
4 陈经纬;有机π电子共轭化合物复合薄膜的三阶非线性光学性能研究[D];山东大学;2012年
5 杨昕宇;含铋量子点玻璃三阶非线性性光学性质的研究[D];长春理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张新龙;MO/PVA的三阶非线性光学特性研究实验的课程设计与研究[D];东北师范大学;2006年
2 郑涛;基于简并四波混频的超精细光谱检测理论研究[D];西北大学;2010年
3 赵刚;染料掺杂固体基质薄膜简并四波混频的实验研究[D];北京化工大学;2007年
4 李俊杰;InGaN/GaN量子阱中的非线性光学性质研究[D];武汉大学;2005年
5 杨军;碘分子前向简并四波混频光谱的理论与实验研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
6 赵振宇;碲铌氧化物玻璃与花菁染料薄膜的光学特性研究[D];华东师范大学;2005年
7 史娟玲;有机色素类三阶非线性光学材料的合成与性能研究[D];浙江工业大学;2006年
8 滕雪雷;基因突变的菌视紫红质聚合膜的光学非线性及在全息存储等方面的应用研究[D];复旦大学;2010年
9 苏晓俊;苯类有机分子的飞秒非线性动力学研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 王竹平;半导体氮化铟薄膜非线性光学吸收性质的研究[D];上海交通大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026