具有大的双光子吸收截面的A-A-A型双苯乙烯基苯类化合物的合成.pdfVIP

V01．3l 高等学校化学学报 No．1l UNⅣERSITlES 2222—2227 2010年11月 CHEMICALJOURNALOFCHINESE 具有大的双光子吸收截面的A-A-A型 双苯乙烯基苯类化合物的合成 黄池宝啦，任安祥2，李海渤2，阳年发1 (1．湘潭大学化学学院，环境友好化学与应用教育部重点实验室，湘潭411105； 2．韶关大学英东生物工程学院农业工程系，韶关512005) 摘要合成了A-A-A型双苯乙烯基苯类化合物FR[2，5．二氰基．1，4．二(4’．氟苯乙烯基)苯]，并采用核磁共 振、红外光谱和元素分析等手段对其进行了表征．用飞秒脉冲诱导荧光光谱法分别研究了2个A—A-A型双 苯乙烯基苯类化合物FR与cY[2，5一二氰基．1，4．二(4’一氰基苯乙烯基)苯]以及2个D．A．D型双苯乙烯基苯 基)苯]的单、双光子吸收与发射特性．实验结果表明，最大单光子吸收与发射波长随末端取代基供电子能 力的增强而增大，末端强吸电子基化合物FR和cY具有相当高的荧光量子产率(分别为O．92与0．89)、较 长的荧光寿命(分别为5．8与6．1IIs)及较大的双光子吸收系数(分别为19．1与20．5)．末端带强吸电子基的 化合物FR与cY的双光子吸收截面(占，分别为6350GM和6870GM)比末端带供电子基的化合物MO和MA 的6(分别为270GM与1790GM)要大得多，表明A—A．A型双苯乙烯基苯类化合物具有异常大的占． 关键词 双光子吸收；双苯乙烯基苯衍生物；A．A．A型共轭结构；双光子吸收截面 中图分类号0625．67；TQ246．7文献标识码A 双光子吸收是指在强光激发下，介质分子同时吸收2个光子，从基态跃迁到2倍光子能鼍的激发 态的过程．具有大的双光子吸收截面(6)的材料有望被用于频率上转换激光器、光限幅、三维光信息存 储、三维微加工、光动力学医疗以及双光子荧光显微和成像．然而，由于一般材料的6很小，使双光子 吸收的实际应用受到限制，导致双光子吸收研究一直停留在基础研究水平． 利用对称性(末端同时引入2个电子供体或电子受体基团)或非对称性(末端引入一个电子供体和 一个电子受体基团)取代仃一共轭单元~l。’来开发有效的双光子生色团是近年来双光子领域研究的焦 点．特别是对称的对佗取代二苯乙烯衍生物引起了广泛的关注：一方面是因为其吸收截面较非对称的 大；另一方面是因为在町见光范围内具有较高的透射波长(400～800nm)．Reinhardt等一。合成了一系 苯或者萘基作为流动的7r．中心，仃一中心的重要作用在于非氟衍生物比氟衍生物的6要大一个数量 此，双光子化合物的艿值的大小不仅与分子的对称性、共轭链长度及供一受体的推拉电子效应强弱有 关，而且与分子的整体窄间排布结构密切相关．正因为化合物双光子吸收复杂的构效关系，才引起研 究者的关注，以期寻求具有更大6的化合物．各类直链双光子化合物如苯并噻唑类衍生物的艿为(65— G 221)GM(1GM=10一cm4·s·photon‘1)旧1，芴类衍生物的6为77—1070M’10川，叁键类化合物的 GMH 6为2lo一990 21，不含氰基的双苯乙烯类化合物的6在805GM【l孔附近，含氰基的双苯乙烯类化 GM附近。1 合物的6在2500 4|．可见，具有强大共轭体系的多枝分子的6显著增大【9·10J，对于共轭体系 比较庞大的芳环上不含氰基的多枝分子，其6只有1360 GM¨5J，而苯环上含2个氰基的双苯乙烯类多 收稿日期：2010旬I．18． 基金项目：国家自然科学基金(批准号：20r772102)和中国博士后科学基金(批准号：20一资助． 联系人简介：阳年发，男，博士，教授，博士生导师，主要从事有机