專利名稱：具有非線性光學活性的二茂鐵炔基卟啉分子的制備及應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及二茂鐵炔基卟啉分子的制備及應用，屬于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，嚇啉/酞菁分子由于具有特殊的共軛π電子結構，很好的熱穩定性和化學穩定性，易于加工處理，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。例如，富勒烯與銅酞菁通過共價鍵結合，所形成的給-受電子體系CuPc-C6tl，被證明具有很高的超極化率。本發明提出的化合物結構上在卟啉環上通過乙炔基引入了二茂鐵基團，可以形成更大的η共軛體系，且可以形成給-受電子體系。從結構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二茂鐵炔基卟啉分子，該化合物具有以下結構
權利要求
1.具有非線性光學活性的ニ茂鐵炔基卟啉分子，其特征在于分子具有以下結構
2.權利要求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10 12小吋，反應結束后， 將溶劑減壓除去，在硅膠柱上用純氯仿淋洗進行提純，氯仿和甲醇重結晶得到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產物5，15- ニ茂鐵炔 基-10，20-ニ苯基卟啉。
3.權利要求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物總量的3% 5%，碘化亞銅加入量為反應物總量 的 0. 5% 1%。
4.權利要求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.權利要求1所述的ニ茂鐵炔基卟啉分子的應用，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光致電子轉移結構特征，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二茂鐵炔基卟啉分子的制備方法及應用。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光致電子轉移結構特征，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C07F17/02GK102382147SQ201110276238
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