专利名称：一种谷氨酸衍生的手性金属-有机非线性光学材料的制作方法
一种谷氨酸衍生的手性金属-有机非线性光学材料技术领域：
本发明涉及一种新型谷氨酸衍生的手性金属-有机非线性光学晶体材料，属于无 机领域，也属于光学材料领域。背景技术：
非线性光学是因激光的发明而被发现的。由于在光电子行业上的重要应用，非线 性光学自发现以来，就得到了迅猛发展。并带来了显著的经济效应。非线性光学材料主要 应用于光波频率的变换，以开辟新的激光光源和进行控制、开关、放大、存储等光信号处理。 由此可以做成各种光学器件，广泛应用于光通信、光信息处理、光存储以及加工和医疗等众 多领域。根据化合物的化学性质来分，非线性光学材料可分为无机材料、有机材料、高分子 材料和有机金属络合物材料。早期非线性光学材料的研究主要集中于无机晶体材料，有不 少已得到了实际应用，但无机晶体材料的非线性光学系数低、光损伤阈值低，并且要进一步 找出能够产生大的非线性效应的优质晶体已很困难。有机化合物具有非线性光学系数高、 光学损伤阈值高、响应快，特别是可根据要求进行分子设计等优点，令其成为非线性光学材 料研究新的热点。但是有机分子晶体材料也存在一些问题，例如熔点较低，机械性能、热稳 定性、以及抗潮解性能都比较差。金属-有机材料将有机、无机材料二者的优点结合起来， 从而解决了材料应用性所存在的问题。同时含有有机配体和金属中心原子或离子的配合物 还有如下特点(1)存在于金属与配体之间的电荷转移可提高分子的微观超极化率；(2)基 态和激发态间的能级差较小；C3)中心金属原子或离子能够以多种氧化态存在，其配位环 境也可以不同。因此，可以微调中心原子(或离子)和配体来优化它们的非线性光学性质， 并提高它们作为器件的加工处理性能。有机分子或其络合物在形成晶体时由于分子间静电作用，可能生成中心对称的晶 体空间群，导致晶体丧失非线性效应。而晶体培养过程中控制其结构较为困难。在分子中 引入手性原子是一个有效的避免产生对称中心的方法。因此，设计合成有手性中心的金 属-有机化合物可望获得具有高一阶超极化率β的非线性光学材料。
发明内容本发明的目的在于提供一种含有手性中心的金属配合物非线性光学晶体材料。本 发明合成的材料的化学式为[ML(H2O) ]η，其中M = Mn，Cd ;L为手性配体。该材料的晶体 为单斜晶系，C2空间群，M = Mn的单胞参数为a = 15. 846(12) A，b = 6. 047(4) A, c = 14. 560(11) A，V = 1364.6(18) A3, Z = 4。M = Cd与Mn的晶体同构。该材料是无色至淡 粉色透明晶体，制备方法简单、性能稳定，并具有较好的二阶非线性光学效应，经粉末倍频 效应测试，其倍频效应与KDP相当。该发明制得的金属有机非线性光学材料是以L-谷氨酸衍生物作为配体，与镉或 锰等金属在水溶液中结晶制得的。本发明制备金属配合物所用的手性配体结构如下权利要求
1.一种谷氨酸衍生的手性金属-有机二阶非线性光学材料，其特征在于该材料的化 学式为[ML(H20)]n，其中M = Mn或Cd ;L为手性配体，M = Mn与Cd的晶体同构，单斜晶 系，C2空间群，其中M = Mn的晶体单胞参数为a = 15. 846(12) A, b = 6. 047(4) A, c = 14. 560 (11) A, V = 1364. 6 (18) A3, Z = 4。
2.根据权利要求1所述的手性金属-有机二阶非线性光学材料，其特征在于配体L的 结构式为
全文摘要
本发明涉及一种谷氨酸衍生的手性金属-有机非线性光学材料。本发明公开了一种含有手性中心的金属配合物非线性光学晶体材料。该材料的化学式为[ML(H2O)]n，其中M＝Mn或Cd；L为手性配体。该材料的制备方法是以L-谷氨酸衍生物为配体，与镉或锰等金属在水溶液中络合而成。该材料的特点是通过手性基团保证了二阶非线性光学晶体材料所必需的非心空间群的存在。本发明制备方法简单，制得的化合物晶体性能稳定，有较好的二阶非线性光学性质，可望在研制短波激光器、光调制器等领域得到广泛应用。
文档编号G02F1/361GK102053449SQ20091011270
公开日2011年5月11日 申请日期2009年10月28日 优先权日2009年10月28日
发明者傅瑞标, 吴新涛, 盛天录, 胡胜民, 陈建珊 申请人:中国科学院福建物质结构研究所