專利名稱：具有非線性光學(xué)活性的二茂鐵炔基卟啉分子的制備及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及二茂鐵炔基卟啉分子的制備及應(yīng)用，屬于有機(jī)非線性光學(xué)材料的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著激光器的面世，非線性光學(xué)(nonlinear optics,NL0)也發(fā)展起來。非線性光學(xué)主要研究的是強(qiáng)光(如激光)與物質(zhì)間的相互作用，當(dāng)光達(dá)到一定的強(qiáng)度后，物質(zhì)對光的吸收已經(jīng)不再符合傳統(tǒng)光學(xué)所給出的規(guī)律，其吸收系數(shù)會隨著光強(qiáng)的變化而變化。由于非線性光學(xué)材料在光通訊、高速光電信息處理、高密度數(shù)據(jù)存儲、短光脈沖生成、空間光調(diào)制、全光開關(guān)等領(lǐng)域具有潛在的巨大應(yīng)用價值，因此有關(guān)非線性光學(xué)材料的研究成為當(dāng)前的前沿課題之一。最早的非線性光學(xué)材料是一些諸如LiNbO3(鈮酸鋰)等無機(jī)晶體，但是這類無機(jī)材料往往存在非線性系數(shù)不高，無法與半導(dǎo)體材料集成等缺點(diǎn)。到了上世紀(jì)80年代中期有機(jī)材料由于具備大而超快的光學(xué)非線性，易于加工處理和集成為光學(xué)器件等突出優(yōu)點(diǎn)而在非線性光學(xué)領(lǐng)域脫穎而出。與無機(jī)材料相比，有機(jī)材料的非線性光學(xué)性能可通過對材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效調(diào)節(jié)和修飾來控制，這對于實現(xiàn)分子水平上的微型光電信息器件的終極目標(biāo)是十分理想的。同時，有機(jī)材料因其相對低廉的價格、高激光損傷閥值、快速的響應(yīng)時間和較小的折射系數(shù)，在光子和生物光子器件的應(yīng)用中更具優(yōu)勢。當(dāng)前，嚇啉/酞菁分子由于具有特殊的共軛π電子結(jié)構(gòu)，很好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，易于加工處理，且具有很強(qiáng)的非線性光學(xué)響應(yīng)和超快的響應(yīng)時間，正迅速成為非線性光學(xué)材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。例如，富勒烯與銅酞菁通過共價鍵結(jié)合，所形成的給-受電子體系CuPc-C6tl，被證明具有很高的超極化率。本發(fā)明提出的化合物結(jié)構(gòu)上在卟啉環(huán)上通過乙炔基引入了二茂鐵基團(tuán)，可以形成更大的η共軛體系，且可以形成給-受電子體系。從結(jié)構(gòu)上可以推測具有很高的超極化率，將具有良好的非線性光學(xué)活性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是具有非線性光學(xué)活性的二茂鐵炔基卟啉分子，該化合物具有以下結(jié)構(gòu)
權(quán)利要求
1.具有非線性光學(xué)活性的ニ茂鐵炔基卟啉分子，其特征在于分子具有以下結(jié)構(gòu)
2.權(quán)利要求1所述的ニ茂鐵炔基卟啉分子的制備方法，其特征在于，該方法包含以下 步驟(1)將5，15-ニ溴-10，20- ニ苯基鋅卟啉和ニ茂鐵乙炔溶于四氫呋喃中，攪拌加入ニ (三苯基膦)ニ氯化鈀，碘化亞銅，乙ニ胺，在55 65°C下反應(yīng)10 12小吋，反應(yīng)結(jié)束后， 將溶劑減壓除去，在硅膠柱上用純氯仿淋洗進(jìn)行提純，氯仿和甲醇重結(jié)晶得到5，15- ニ茂 鐵炔基-10，20- ニ苯基鋅卟啉；其中5，15- ニ溴-10，20- ニ苯基鋅卟啉和ニ茂鐵乙炔的摩 爾比為1 3 1 4；(2)將5，15-ニ茂鐵炔基-10，20- ニ苯基鋅卟啉溶于氯仿中，加入鹽酸攪拌0. 5 1小時，然后用蒸餾水洗滌，分液，干燥，將溶劑減壓除去后得到目標(biāo)產(chǎn)物5，15- ニ茂鐵炔 基-10，20-ニ苯基卟啉。
3.權(quán)利要求2所述的ニ茂鐵炔基卟啉分子的制備方法，其特征在干所述步驟(1)中 ニ(三苯基膦)ニ氯化鈀加入量為反應(yīng)物總量的3% 5%，碘化亞銅加入量為反應(yīng)物總量 的 0. 5% 1%。
4.權(quán)利要求2所述的ニ茂鐵炔基卟啉分子的制備方法，其特征在干所述步驟O)中 氯仿與鹽酸的體積為3 1 5 1，鹽酸濃度為6mol/L。
5.權(quán)利要求1所述的ニ茂鐵炔基卟啉分子的應(yīng)用，其特征在于，該化合物具有較高的 超極化率以及明顯的分子內(nèi)光致電子轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)特征，并顯示出反飽和吸收特性，可以應(yīng)用 于非線性光學(xué)和激光防護(hù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了具有非線性光學(xué)活性的二茂鐵炔基卟啉分子的制備方法及應(yīng)用。特征是以5，15-二溴-10，20-二苯基鋅卟啉為原料在催化劑的作用下與二茂鐵乙炔反應(yīng)得到5，15-二茂鐵炔基-10，20-二苯基鋅卟啉。然后，將5，15-二茂鐵炔基-10，20-二苯基鋅卟啉用鹽酸處理，得到5，15-二茂鐵炔基-10，20-二苯基卟啉。獲得的化合物具有較高的超極化率以及明顯的分子內(nèi)光致電子轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)特征，并顯示出反飽和吸收特性，可以應(yīng)用于非線性光學(xué)和激光防護(hù)。
文檔編號C07F17/02GK102382147SQ201110276238
公開日2012年3月21日 申請日期2011年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月19日
發(fā)明者朱沛華 申請人:濟(jì)南大學(xué)