新型查尔酮衍生物及三联吡啶配合物的合成、结构及光学性能研究

发布时间：2017-12-29 19:24

本文关键词：新型查尔酮衍生物及三联吡啶配合物的合成、结构及光学性能研究　出处：《郑州大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

更多相关文章： 查尔酮 配合物 Z-扫描 非线性光学

【摘要】：非线性光学(NLO)材料近年来逐步成为物理学家与化学家们的研究热点,随着分子非线性光学领域的发展,具有可调控的NLO性质的材料在信息存储、光电调制器、全光通讯、光信号处理和光计算等领域具有潜在的应用前景。查尔酮类化合物由于骨架的不对称性,可以增强电子给体和受体取代的分子的非线性。通过采用合适的设计策略,从而增强非线性光学系数,可作为三阶非线性光学领域潜在的应用材料。蒽与芘作为芳香大环化合物,由于其独特的结构,被认为是很有前景的非线性有机中间体。联吡啶类配体由于体系π电子的共轭性,材料的光敏性,优良的加工性,因此被应用于合成配合物以及非线性性能研究中。本文中我们将蒽与芘类化合物作为有机体,合成了一系列查尔酮化合物,利用联吡啶类与羧酸类有机配体通过溶剂热法合成了一些配合物,使用单晶X-射线衍射测定了配合物的结构,并通过核磁、红外光谱、元素分析等方法对查尔酮化合物进行了表征。本论文主要包括以下两个部分:1利用9-蒽甲醛与对位硝基、氟取代以及无取代基的苯乙酮通过醛酮缩合反应合成化合物1-3,3-(9-蒽)丙烯醛与相同的苯乙酮合成化合物4-6,1-芘甲醛与相同的苯乙酮合成化合物7,9,10,以及邻位、间位及对位取代羧基苯乙酮合成的化合物11,12和8,通过核磁、红外等予以表征。随后通过皮秒及飞秒Z-扫描的方法探究化合物的非线性光学性能。1.1从化合物1到3,4到6以及7到10,其非线性性能随着化合物取代基吸电子能力的减弱而减弱,而含有硝基的化合物其非线性性能在同系列中最强。1.2在化合物1与4,2和5,3和6的对比中,发现含有较长电子通道的化合物2、4、6,其非线性性能比化合物1、3、5有所增强,而化合物4与化合物1的对比最为明显,有三倍左右的增长,也表明了强吸电子基团对化合物非线性性能有较大的影响。1.3在化合物1与7,2和9,3和10的飞秒Z-扫描实验对比中我们发现,含有较多芳香基团的化合物的非线性性能更强一些,尤其是化合物7的非线性性能比化合物1有大约十倍的增长。1.4通过对不同位置羧基取代查尔酮化合物8,11,12非线性性能的研究,我们发现间位取代查尔酮12的非线性最好,邻位11次之,对位的查尔酮8最弱。其与已发现的对位取代查尔酮非线性性能最强有所差异。可能的解释是取代基吸电子能力不同,羧基作为吸电子基团,化合物的分子构型为类似D-A-A型分子,电子通过受体末端向给体末端转移。由于羧基位置的不同,其空间构型不同,因此其非线性性能有所不同。通过对查尔酮化合物非线性性能的研究,我们发现化合物7展现出的非线性性能最强,可作为较好的非线性光学材料。而强的吸电子基团,长的电子通道以及大的芳香环,对提升查尔酮化合物的非线性性能有较大的帮助。2使用三联吡啶配体4'-(4-吡啶)2,2':6',2''-三联吡啶(Py-terpy=4'-(pyridine-4-yl)-2,2':6',2''-terpyridine),通过多酸类配体对苯二甲酸(H2BDC)、均苯三酸(H3BTC)以及均苯四酸(H4BTEC)的调控作用,与Mn(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的金属盐通过溶剂热法合成了八个金属有机配合物{[Mn(Py-terpy)Cl2]}n(13){[Mn(Py-terpy)(BDC)(H2O)3]}n(14),{[Mn(Py-terpy)(H2O)3(HBTC)]}n(15),{[Mn(Py-terpy)(H2O)(BTEC)0.5]}n(16),{[Co2(Py-terpy)(H2O)3(BDC)1.5Cl]}n(17),{[Co(Py-terpy)(H2O)3(HBTC)]}n(18),{[Co2(Py-terpy)(H2O)5(BTEC)]}n(19),{[Ni2(Py-te rpy)(H2O)3(BDC)1.5Cl]}n(20),对配合物的基本性能进行了测试,测试了配合物的溶剂稳定性,并对于配合物非线性光学进行了研究。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O641.4

【相似文献】