專利名稱：具有非線性光學活性的三明治型茂鐵卟啉-酞菁配合物的制備及應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及三明治型茂鐵卟啉-酞菁配合物的制備及應用，屬于金屬有機非線性光學材料的技術領域。
背景技術：
隨著激光器的面世，非線性光學(nonlinear optics,NL0)也發展起來。非線性光學主要研究的是強光(如激光)與物質間的相互作用，當光達到一定的強度后，物質對光的吸收已經不再符合傳統光學所給出的規律，其吸收系數會隨著光強的變化而變化。由于非線性光學材料在光通訊、高速光電信息處理、高密度數據存儲、短光脈沖生成、空間光調制、全光開關等領域具有潛在的巨大應用價值，因此有關非線性光學材料的研究成為當前的前沿課題之一。最早的非線性光學材料是一些諸如LiNbO3(鈮酸鋰)等無機晶體，但是這類無機材料往往存在非線性系數不高，無法與半導體材料集成等缺點。到了上世紀80年代中期有機材料由于具備大而超快的光學非線性，易于加工處理和集成為光學器件等突出優點而在非線性光學領域脫穎而出。與無機材料相比，有機材料的非線性光學性能可通過對材料的化學結構進行有效調節和修飾來控制，這對于實現分子水平上的微型光電信息器件的終極目標是十分理想的。同時，有機材料因其相對低廉的價格、高激光損傷閥值、快速的響應時間和較小的折射系數，在光子和生物光子器件的應用中更具優勢。當前，三明治型卟啉/酞菁配合物由于具有特殊的堆積型共軛大π電子結構，很好的熱穩定性和化學穩定性，易于修飾，且具有很強的非線性光學響應和超快的響應時間，正迅速成為非線性光學材料領域的研究熱點。Shirk對雙層酞菁稀土配合物RE (Pc) 2的三階非線性光學性質做了初步研究，發現他們呈現比單個酞菁配合物更好的非線性光學性質。本發明提出的三明治型茂鐵卟啉-酞菁配合物將二茂鐵、嚇啉和酞菁配合物連接起來，可以形成堆積型大η共軛體系。而且，二茂鐵、嚇啉和酞菁本身都是良好的非線性光學材料，三明治型茂鐵卟啉-酞菁配合物將三種配合物不同的非線性光學機制結合起來，以便達到提高非線性光學活性的效果。因此，可以推測三明治型茂鐵卟啉配合物具有很高的超極化率，將具有良好的非線性光學活性。
發明內容
本發明的目的之一是具有非線性光學活性的三明治型茂鐵卟啉-酞菁配合物，該
配合物具有以下結構
權利要求
1.具有非線性光學活性的三明治型茂鐵卟啉-酞菁配合物，其特征在于配合物分子具有以下結構
2.權利要求1所述的三明治型茂鐵卟啉-酞菁配合物的制備方法，其特征在于，該方法包含以下步驟水合乙酰丙酮銪和鄰二氰基苯溶于正辛醇中，攪拌加入催化劑1，8_ 二氮雜環[5，4，0] i^一烯_7 (DBU)，混合物在115°C 125°C下，氮氣氣氛中攪拌2 4小時。冷卻至室溫，加入 5，15-二茂鐵基卟啉，在170°C 180°C下繼續在氮氣氣氛中攪拌6 10小時。除去溶劑， 在硅膠柱上用氯仿淋洗進行提純，氯仿和甲醇重結晶得到目標產物三明治型茂鐵卟啉_酞菁雙層銪配合物；其中水合乙酰丙酮銪和鄰二氰基苯摩爾比為1 5 1 6;水合乙酰丙酮銪和5，15-二茂鐵基卟啉摩爾比為1.5 1 2 1。
3.權利要求2所述的三明治型茂鐵卟啉_酞菁配合物的制備方法，其特征在于所述步驟中 1，8-二氮雜環[5,4,0] -j^一烯-7 (DBU)的加入量為 0. 02mmol 0. 05mmol。
4.權利要求1所述的三明治型茂鐵卟啉-酞菁配合物的應用，其特征在于，該化合物具有較高的超極化率，并顯示出反飽和吸收特性，可以應用于非線性光學和激光防護。
全文摘要
本發明公開了具有非線性光學活性的三明治型茂鐵卟啉-酞菁配合物的制備方法及應用。特征是水合乙酰丙酮銪和鄰二氰基苯在催化劑作用下生成中間產物單層銪酞菁，然后直接加入5，15-二茂鐵基卟啉進行反應可得三明治型茂鐵卟啉-酞菁配合物。獲得的化合物具有較高的超極化率，并顯示出反飽和吸收特性，可以應用于非線性光學和激光防護。
文檔編號C07F17/02GK102382146SQ20111027622
公開日2012年3月21日 申請日期2011年9月19日 優先權日2011年9月19日
發明者朱沛華 申請人:濟南大學