本文選題：芳香炔低聚物 + 非線性光學(xué)特性　； 參考：《鄭州大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：芳香鉑炔類低聚物含有重金屬離子和大的π電子共軛體系,是近年來研究較多的一種非線性光學(xué)材料。根據(jù)文獻(xiàn)報道,包含有推拉電子結(jié)構(gòu)的小分子共軛化合物一般具有一定程度的雙光子吸收特性,而含有重金屬離子的配合物一般具有較大的反飽和吸收特性。我們設(shè)計合成了一類含有重金屬離子的芳香鉑或汞的炔類低聚物,在化合物的兩端引入相同或不同結(jié)構(gòu)的推拉電子基團(tuán),以期得到同時具有雙光子吸收和反飽和吸收特性的非線性光學(xué)材料。本論文首先利用Sonogashira反應(yīng),以碘化亞銅、Pd(PPh3)2Cl2和三苯基膦做催化劑合成出芳香炔的中間體,再利用經(jīng)典的Hagihara偶合反應(yīng)得到七種含有不同官能團(tuán)的鉑或汞芳香低聚物。利用核磁共振氫譜、碳譜、磷譜以及元素分析、質(zhì)譜等實驗技術(shù)對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。目標(biāo)化合物的紫外吸收特征光譜的波長在259~394 nm范圍內(nèi),這主要是化合物中配體的π-π*躍遷的特征吸收,隨著化合物共軛體系的增加和兩端取代基推拉電子能力的增加,π電子的離域能力增強(qiáng),化合物的最大吸收發(fā)生紅移。目標(biāo)化合物的熒光光譜的發(fā)射波長在328~496 nm范圍內(nèi),當(dāng)化合物的共軛體系增大時,熒光光譜也發(fā)生紅移。我們利用溶致變色法測定了目標(biāo)化合物的一階超極化率的范圍在1.56×10-29~3.16×10-28 cm5/esu。從測試數(shù)據(jù)完了可以得出,重金屬離子的引入,增強(qiáng)了化合物的一級超極化率;當(dāng)化合物共軛體系相同時,取代基的給電子能力越強(qiáng),化合物分子的一階超極化率越大;化合物的共軛體系增大,相應(yīng)的一階超極化率也就越大;兩端取代基具有推拉電子特性的化合物,其一級超極化率也就越大。此外我們還用Gaussian03程序在B3LYP水平上對目標(biāo)化合物的分子軌道進(jìn)行計算。計算結(jié)果表明,隨著芳香體系的增大,金屬的dπ軌道對HOMO軌道的貢獻(xiàn)也相對減弱。
[Abstract]:Aromatic platinum alkynes oligomers contain heavy metal ions and large 蟺 electron conjugation systems, which are widely studied as nonlinear optical materials in recent years. According to the literature, small molecular conjugated compounds with push-pull electron structure generally have a certain degree of two-photon absorption, while complexes containing heavy metal ions generally have a large anti-saturation absorption characteristics. We have designed and synthesized a class of aromatic platinum or mercury oligomers containing heavy metal ions, and introduced the same or different structure push-pull electron groups at both ends of the compounds. The nonlinear optical materials with two photon absorption and anti-saturation absorption can be obtained. In this paper, the intermediates of aromatic acetylene were synthesized by Sonogashira reaction using cuprous iodide Pd (PPh3) 2Cl2 and triphenylphosphine as catalysts. Seven kinds of aromatic oligomers containing different functional groups of platinum or mercury were obtained by classical Hagihara coupling reaction. The structure was characterized by nuclear magnetic resonance spectroscopy, carbon spectrum, phosphorus spectrum, elemental analysis and mass spectrometry. The UV absorption characteristic spectrum of the target compound is in the range of 259 ~ 394 nm, which is mainly the characteristic absorption of 蟺-蟺 * transition of ligand in the compound. With the increase of conjugation system and the ability of the two end substituents to push and pull electrons, the delocalization ability of 蟺 electrons is enhanced, and the maximum absorption of the compounds is red-shifted. The emission wavelength of the fluorescence spectrum of the target compound is in the range of 328N 496 nm. When the conjugated system of the compound increases, the fluorescence spectrum also shows a red shift. We have determined the first order hyperpolarizability of the target compound in the range of 1.56 脳 10-293.16 脳 10-28 cm5 / Eu by discoloration method. It can be concluded from the test data that the introduction of heavy metal ions enhances the first-order hyperpolarizability of the compounds, and the stronger the electron feeding ability of the substituents is, the greater the first-order hyperpolarizability of the compounds is when the conjugation system is the same. The higher the conjugated system is, the greater the first order hyperpolarizability of the compounds is, and the higher the first order hyperpolarizability of the compounds with the push-pull electron properties of the substituents is. In addition, the molecular orbitals of the target compounds are calculated at the B3LYP level by Gaussian03 program. The calculated results show that with the increase of aromatic system, the contribution of the d 蟺 orbital of metal to Homo orbital is relatively weakened.
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O631

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本文編號：2084338