A型嘧啶類衍生物的設(shè)計(jì)合成及光學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、雙光子誘導(dǎo)熒光材料由于其良好的穿透性，高的空間選擇性和分辨率，在生物顯影、三維光存儲(chǔ)、三維微加工等方面具有巨大的應(yīng)用潛力，引起了人們極大的興趣，是非線性領(lǐng)域應(yīng)用范圍最廣的材料之一。嘧啶環(huán)具有較高的離子化電位及高的反應(yīng)活性，很容易利用簡(jiǎn)單的反應(yīng)對(duì)其進(jìn)行修飾。更重要的是，嘧啶環(huán)作為DNA 四大堿基之一，具有很好的生物相容性和活性，在生物模擬、電致發(fā)光等方面具有廣泛的研究背景。本文設(shè)計(jì)、合成了七種新型嘧啶衍生物，通過(guò)多種手段表征了它們的結(jié)構(gòu)，

2、從實(shí)驗(yàn)上研究了所得材料的單、雙光子光學(xué)性質(zhì)，并通過(guò)理論計(jì)算進(jìn)行了驗(yàn)證，所得的一系列有價(jià)值的成果，將為此類雙光子熒光材料的應(yīng)用探索提供參考。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 1.通過(guò)對(duì)雙光子熒光材料的研究歷史、研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，對(duì)嘧啶類衍生物雙光子熒光材料的研究可行性、前景、意義做了論述。在文獻(xiàn)調(diào)研的基礎(chǔ)上，選擇嘧啶類衍生物為底物，設(shè)計(jì)七種目標(biāo)化合物，以期得到具有大的雙光子吸收截面的分子。
　　 2.通過(guò)多步有機(jī)反應(yīng)，高產(chǎn)率合成了

3、所設(shè)計(jì)的目標(biāo)化合物，并用紅外、質(zhì)譜、核磁、元素分析等手段對(duì)中間體和目標(biāo)化合物進(jìn)行了表征，通過(guò)單晶x-射線衍射解析了其中兩種化合物的結(jié)構(gòu)。發(fā)現(xiàn)該系列化合物中的苯乙烯共軛橋均為反式結(jié)構(gòu)，且發(fā)現(xiàn)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和堆積模式與2位取代基有很大的關(guān)系：隨著2位取代基吸電子能力的增加，分子扭曲程度增加，平面性變差；其中，化合物Z7屬于P21/c空間群，化合物Z10屬于P212121非中心對(duì)稱空間群，分子堆積呈現(xiàn)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這類分子可作為倍頻晶體材料。<

4、br>　　 3.系統(tǒng)研究了所合成的嘧啶類衍生物的線性和非線性光學(xué)性質(zhì)，研究結(jié)果表明，目標(biāo)化合物在不同溶劑中都有很大的熒光量子產(chǎn)率，且單光子熒光量子產(chǎn)率隨嘧啶2 位取代基吸電子能力的增強(qiáng)而提高；目標(biāo)化合物還具有很強(qiáng)的非線性光學(xué)性質(zhì)，且隨著2 位取代基吸電子能力的增強(qiáng)，非線性光學(xué)效應(yīng)增強(qiáng)。理論計(jì)算結(jié)果表明，主要出峰都?xì)w屬于電子從HOMO 軌道到LUMO 軌道的躍遷，是供體（D）與受體（A）之間的作用，從理論上驗(yàn)證了D-π-A-π-D的構(gòu)型