金属酞菁衍生物的合成及三阶非线性光学性能.pdfVIP

维普资讯 第21卷第4期 高分子材料科学与工程 v。1．21．N0．4 2005年 7月 POIYMER MATERIALSSCIENCEAND ENGINEERING Ju1．2005 金属酞菁衍生物的合成及三阶非线性光学性能 李娜君，姚社春，路建美，王丽华，朱秀林 (苏州大学化学化工学院．江苏 苏州 215006) 摘要：合成 了四硝基酞菁钴 、四氨基酞菁钴以及二硝基二氨基酞菁钴等金属酞菁衍生物。根据IR、UV— Vis和元素分析 ．确定了它们的结构 。使用四波混频技术测量 了它们在 DMF溶液 中的三阶非线性光学 系数Z ’值 ，发现金属离子和酞菁环上的取代基对酞菁化合物的三阶非线性光学性能都有较大的影响。 本文初步讨论 了这些因素对三阶非线性光学性质的影响机理 。 关键词 ：金属酞菁 ；三阶非线性光学性能；合成 中图分类号 ：0631．24 文献标识码：A 文章编号 ：1000-7555(2005)04—0066—04 随着光通信、光限制、光开关和数据储存等 I．2 金属酞菁衍生物的合成 领域对材料需求的不断扩展 ，三阶非线性光学 1．2．1 4一硝基邻苯二 甲亚酰胺的合成 ：按文献 材料引起了人们越来越浓厚的兴趣L1]。金属酞 E53合成 ，产率46 ，含量为97．6 (HPIC)。熔 菁化合物是一类具有独特二维p一兀共轭大环体 点 198℃～199℃，文献值 198℃。 系的化合物，过去几十年的研究表明：酞菁由于 1．2．2 四硝基酞菁铜 (Cu．NPc)的合成：将 10 其较特殊的结构特点，显示出良好的二阶和三 g4-硝基邻苯二 甲亚酰胺和3．4gCuCI、0．3g 阶非线性光学性质[2]。目前，酞菁环内已有与 钼酸铵、15．6g尿素、1．4g氯化铵、5．4g无水 70多种金属或非金属相结合而得到不 同中心 硫酸钠混合均匀，加入 50mL硝基苯 ，加热到 原子的酞菁衍生物[3]，而且，在酞菁的苯环上也 140C，恒温至元气泡出，缓慢升温至 170℃保 能方便地引人多种取代基 ，从而通过对内部中 温 1h，再缓慢升温至 210℃，补加 3g尿素后 心原子和外围取代基的化学裁剪得到不同光学 继续在210℃保温4h，冷却、过滤，滤饼用乙醇 性能的新材料。很多酞菁化合物的三阶非线性 洗至无硝基苯气味，再分别用乙醇、丙酮和氯仿 光学系数 都 已被文献记载，但是系统的研 在索氏提取器中回馏提取 48h，所得异构体未 究却不多 ]。本课题组合成 了具有不同中心原 分离直接使用，产率为91．48 。元素分析：实测 子和电子效应的金属酞菁衍生物，并在同一条 C 49．42 ；H 2．01 ；N 22．6 ；理 论 C 件下测量、探讨了它们的三阶非线性光学性质。 50．83 。H 1．59 ；N 22．23 。 1．2．3 四硝基酞菁钴 (Co．NPc)的合成：将六 l 实验部分 水合氯化钴放于烘箱内加热到150℃变为湖蓝 1．1 药品及仪器 色的无水氯化钴，取2．4g，其余操作步骤与四 实验试剂均为分析纯；美 国尼高公司的 硝基酞菁铜的合成方法相同。得未分离异构体 ， MagNa—IR55o型傅立叶红外光谱仪 (采用 KBr 产率91．14 。元素分析：实测 C51．47 ；H 压 片 法 )；意 大 利 卡 劳 尔 巴 公 司 的 1．69 ；N 22．63 。理 论 C 51．2O ；H EAll10CHN0一S元素分析仪 ；日本 岛津公司