专利名称：具有非线性光学活性的二茂铁炔基卟啉分子的制备及应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及二茂铁炔基卟啉分子的制备及应用，属于有机非线性光学材料的技术领域。
背景技术：
随着激光器的面世，非线性光学(nonlinear optics,NL0)也发展起来。非线性光学主要研究的是强光(如激光)与物质间的相互作用，当光达到一定的强度后，物质对光的吸收已经不再符合传统光学所给出的规律，其吸收系数会随着光强的变化而变化。由于非线性光学材料在光通讯、高速光电信息处理、高密度数据存储、短光脉冲生成、空间光调制、全光开关等领域具有潜在的巨大应用价值，因此有关非线性光学材料的研究成为当前的前沿课题之一。最早的非线性光学材料是一些诸如LiNbO3(铌酸锂)等无机晶体，但是这类无机材料往往存在非线性系数不高，无法与半导体材料集成等缺点。到了上世纪80年代中期有机材料由于具备大而超快的光学非线性，易于加工处理和集成为光学器件等突出优点而在非线性光学领域脱颖而出。与无机材料相比，有机材料的非线性光学性能可通过对材料的化学结构进行有效调节和修饰来控制，这对于实现分子水平上的微型光电信息器件的终极目标是十分理想的。同时，有机材料因其相对低廉的价格、高激光损伤阀值、快速的响应时间和较小的折射系数，在光子和生物光子器件的应用中更具优势。当前，吓啉/酞菁分子由于具有特殊的共轭π电子结构，很好的热稳定性和化学稳定性，易于加工处理，且具有很强的非线性光学响应和超快的响应时间，正迅速成为非线性光学材料领域的研究热点。例如，富勒烯与铜酞菁通过共价键结合，所形成的给-受电子体系CuPc-C6tl，被证明具有很高的超极化率。本发明提出的化合物结构上在卟啉环上通过乙炔基引入了二茂铁基团，可以形成更大的η共轭体系，且可以形成给-受电子体系。从结构上可以推测具有很高的超极化率，将具有良好的非线性光学活性。
发明内容
本发明的目的之一是具有非线性光学活性的二茂铁炔基卟啉分子，该化合物具有以下结构
权利要求
1.具有非线性光学活性的ニ茂铁炔基卟啉分子，其特征在于分子具有以下结构
2.权利要求1所述的ニ茂铁炔基卟啉分子的制备方法，其特征在于，该方法包含以下 步骤(1)将5，15-ニ溴-10，20- ニ苯基锌卟啉和ニ茂铁乙炔溶于四氢呋喃中，搅拌加入ニ (三苯基膦)ニ氯化钯，碘化亚铜，乙ニ胺，在55 65°C下反应10 12小吋，反应结束后， 将溶剂减压除去，在硅胶柱上用纯氯仿淋洗进行提纯，氯仿和甲醇重结晶得到5，15- ニ茂 铁炔基-10，20- ニ苯基锌卟啉；其中5，15- ニ溴-10，20- ニ苯基锌卟啉和ニ茂铁乙炔的摩 尔比为1 3 1 4；(2)将5，15-ニ茂铁炔基-10，20- ニ苯基锌卟啉溶于氯仿中，加入盐酸搅拌0. 5 1小时，然后用蒸馏水洗涤，分液，干燥，将溶剂减压除去后得到目标产物5，15- ニ茂铁炔 基-10，20-ニ苯基卟啉。
3.权利要求2所述的ニ茂铁炔基卟啉分子的制备方法，其特征在干所述步骤(1)中 ニ(三苯基膦)ニ氯化钯加入量为反应物总量的3% 5%，碘化亚铜加入量为反应物总量 的 0. 5% 1%。
4.权利要求2所述的ニ茂铁炔基卟啉分子的制备方法，其特征在干所述步骤O)中 氯仿与盐酸的体积为3 1 5 1，盐酸浓度为6mol/L。
5.权利要求1所述的ニ茂铁炔基卟啉分子的应用，其特征在于，该化合物具有较高的 超极化率以及明显的分子内光致电子转移结构特征，并显示出反饱和吸收特性，可以应用 于非线性光学和激光防护。
全文摘要
本发明公开了具有非线性光学活性的二茂铁炔基卟啉分子的制备方法及应用。特征是以5，15-二溴-10，20-二苯基锌卟啉为原料在催化剂的作用下与二茂铁乙炔反应得到5，15-二茂铁炔基-10，20-二苯基锌卟啉。然后，将5，15-二茂铁炔基-10，20-二苯基锌卟啉用盐酸处理，得到5，15-二茂铁炔基-10，20-二苯基卟啉。获得的化合物具有较高的超极化率以及明显的分子内光致电子转移结构特征，并显示出反饱和吸收特性，可以应用于非线性光学和激光防护。
文档编号C07F17/02GK102382147SQ201110276238
公开日2012年3月21日 申请日期2011年9月19日 优先权日2011年9月19日
发明者朱沛华 申请人:济南大学