含二苯乙炔基環(huán)戊二烯鐵鹽類雙光子吸收材料及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于感光材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及具有雙光子吸收的帶有二苯乙炔基團的 環(huán)戊二烯基鐵鹽類化合物及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 雙光子過程是長波吸收短波發(fā)射，其吸收過程有著高度的三維空間選擇性和高穿 透性，在三維信息存儲、光動力學(xué)治療、光學(xué)限幅、立體光刻、雙光子熒光顯微技術(shù)等方面具 有廣闊的應(yīng)用前景。但普通分子發(fā)生雙光子吸收的概率很小，而且只有在光束聚焦的焦點 處才可能同時吸收兩個光子，所以通常需要使用大功率激發(fā)光。開發(fā)具有強雙光子吸收的 材料成為了研究的熱點。目前已報道的雙光子材料包括無機納米粒子、熒光共聚物、配位化 合物和有機分子等，其中有機雙光子吸收材料有更好的可設(shè)計性，研究較多的有機分子主 要有二苯乙烯類化合物、三苯胺衍生物、雜芴衍生物、嚇啉衍生物等。在對有機分子結(jié)構(gòu)與 性能關(guān)系研究的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)強雙光子吸收化合物通常是由電子給體D、電子受體A和共 軛橋等基團的組合。
[0003] 雙光子吸收材料的應(yīng)用之一是作為光引發(fā)劑用于雙光子聚合反應(yīng)。1999年至今， 強雙光子吸收引發(fā)的聚合效應(yīng)的研究引起了美、日等國科技界的高度重視。這一全新的雙 光子光聚合技術(shù)在三維高密度信息存儲、合物型光波導(dǎo)制作、尤其是三維微加工等應(yīng)用領(lǐng) 域展現(xiàn)了良好的應(yīng)用前景。同傳統(tǒng)的紫外光聚合技術(shù)相比，激光光聚合技術(shù)具有兩個令人 矚目的特征：（1)在雙光子光聚合的引發(fā)過程中，引發(fā)劑的電子躍遷幾率與輻照光強的平 方成正比，此過程具有高度的三維空間選擇性，因此，可利用緊聚焦的技術(shù)，將雙光子光聚 合反應(yīng)控制在一個入射光波長三次方大小的空間體積內(nèi)。（2)雙光子光聚合輻照光的波長 在500-1000nm的范圍內(nèi)，其光子能量遠遠低于紫外光聚合輻照光（波長為250至400nm) 的光子能量。聚合體系對光能的線性吸收與Rayleigh散射均比較小，輻照光的穿透性好。 因此，利用雙光子光聚合技術(shù)可以深入到聚合體系的內(nèi)部進行微米分辨率的微加工，制作 出聚合物型的，對應(yīng)于光波長的三維周期性介電結(jié)構(gòu)。
[0004] 目前制約雙光子聚合技術(shù)的重要因素是具有強雙光子吸收能力的光引發(fā)劑種 類較少，尤其是已開發(fā)的具有強雙光子吸收的陽離子型光引發(fā)劑的種類更少。Kevin D. Belfield小組以莉和噻吩的衍生物為共輒中心（Ciceron 0? Yanez, et al.ACS Appl Mater Interfaces, VOL.1，NO.10，2219 - 2229, 2009)，合成了一系列的具有雙光子吸 收的三芳基硫鎗鹽作為陽離子型光引發(fā)劑；Ming Jin等人合成的帶有三苯胺結(jié)構(gòu)的具有 雙光子吸收的不對稱型硫鐵鹽作為陽離子光引發(fā)劑（Ming Jin, et al. Chem. Commun. 49, 8480-8482, 2013);段宣明等合成了含有咔唑衍生物的硫鎗鹽作為雙光子吸收型陽離子 光引發(fā)劑（Jie Gu，et al.New J. Chem.，2007，31，63 - 68 )。上述已開發(fā)的化合物普遍 存在合成過程復(fù)雜，與樹脂相溶性不好等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 在此處鍵入
【發(fā)明內(nèi)容】
描述段落。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種新型的雙 光子吸收材料，其易于制備，且具有活性基團，易作為陽離子型的光引發(fā)劑用于雙光子光聚 合等領(lǐng)域。
[0006] 已知環(huán)戊二烯基鐵鹽類化合物是一類重要的陽離子型光引發(fā)劑，用于環(huán)氧類化合 物的光聚合，但具有強雙光子吸收的該類化合物的合成及應(yīng)用鮮見報道。環(huán)戊二烯基鐵鹽 類化合物的性質(zhì)隨著配體結(jié)構(gòu)的改變而改變，通過合成長共軛配體的該類化合物可以調(diào)控 該類化合物在長波的吸收，同時環(huán)戊二烯基鐵陽離子是強吸電子基團，在共軛分子中可作 為受電子體。因此在開發(fā)雙光子吸收材料方面有一定的潛力。
[0007] 本發(fā)明獲得第一類具有二苯乙炔基團的環(huán)戊二烯基鐵鹽類雙光子吸收材料，其特 征是該環(huán)戊二烯基鐵鹽的結(jié)構(gòu)式為：
【主權(quán)項】
1. 一類具有二苯乙炔基團的環(huán)戊二烯基鐵鹽類雙光子吸收材料，其特征是該環(huán)戊二烯 基鐵鹽的結(jié)構(gòu)式為：
其中：R為H、甲基、乙基、丙基、丁基、羥基、甲氧基、乙氧基、二苯氣基、氣基或苯基；Y選自CF3SO3-, BF4-, PF6-, AsF6-或SbF6'
2. -類具有二苯乙炔基團的環(huán)戊二烯基鐵鹽類雙光子吸收材料，其特征是該環(huán)戊二烯 基鐵鹽的結(jié)構(gòu)式為：
其中：R為H、甲基、乙基、丙基、丁基、羥基、甲氧基、乙氧基、二苯氣基、氣基或苯基；Y選自CF3SO3-, BF4-, PF6-, AsF6-或SbF6'
3. -類具有二苯乙炔基團的環(huán)戊二烯基鐵鹽類雙光子吸收材料，其特征是該環(huán)戊二烯 基鐵鹽的結(jié)構(gòu)式為：
其中：R為H、甲基、乙基、丙基、丁基、羥基、甲氧基、乙氧基、二苯氣基、氣基或苯基；Y選自CF3SO3-, BF4-, PF6-, AsF6-或SbF6'
【專利摘要】<b/>本發(fā)明涉及三類具有二苯乙炔基團的環(huán)戊二烯基鐵鹽類雙光子吸收材料及其制備方法，通過二苯乙炔結(jié)構(gòu)與陽離子環(huán)戊二烯基鐵受體共同組成D-π-A型雙光子吸收功能基團，從而合成的三類新型的環(huán)戊二烯基鐵鹽在532nm具有強雙光子吸收能力，作為雙光子吸收型陽離子光引發(fā)劑在雙光子光刻領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用價值。
【IPC分類】C09K11-06, C07F17-02
【公開號】CN104710481
【申請?zhí)枴緾N201310689152
【發(fā)明人】王濤, 李光雷, 王孟強
【申請人】北京化工大學(xué)
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2013年12月17日