一种提高扭曲并苯化合物非线性吸收性能的方法与流程

文档序号:17446915发布日期:2019-04-17 05:47阅读:224来源:国知局
本发明属于合成光学非线性材料领域,具体涉及一种提高扭曲并苯化合物非线性吸收性能的方法。
背景技术
:有机化合物的非线性即是化合物电子在激光的作用之下,吸收激光的光子能量,从而导致其高阶极化率改变而产生的现象。特别是大的π共轭结构体系,因其具有离域化程度高的π电子,而受到人们的广泛的关注。结构决定其性能,研究其π共轭体系的结构与光学非线性性能之间的关系,也成为当前研究有机共轭非线性材料重中之重。对具有扭曲拓扑结构的芘基并苯分子因其具有非常大的π共轭体系,具有离域化程度很高的π电子,是一类良好的光学非线性材料。通常认为增大芘基并苯分子π共轭体系,或者增加π体系之中的给受电子的能力,从而增加其非线性性能。但是这样的理论指导仅仅是结构与性能关系的一般总结,并没有触及到有机化合物结构与产生非线性的吸收本质关系,也不能够根据提前通过设计结构得到理想的非线性光学材料,因此现有实现提高扭曲并苯化合物非线性吸收性能。技术实现要素:本发明的目的是要解决现有无法实现提高扭曲并苯化合物非线性吸收性能的问题,而提供一种提高扭曲并苯化合物非线性吸收性能的方法。一种提高扭曲并苯化合物非线性吸收性能的方法,所述扭曲并苯化合物为芘基并苯分子,其结构式为:提高芘基并苯分子线性的三个苯环结构的lumo轨道占有率与homo轨道的占有率比值,即lumo/homo的比值,所述芘基并苯分子线性的三个苯环结构为除线性并四苯末端芘基苯环外的三个苯环结构。本发明的有益效果:芘基并苯分子线性的三个苯环结构(除线性并四苯末端芘基苯环外的三个苯环结构)为光学非线性功能中心,改变线性的三个苯环的电子云排布能够直接影响芘基并苯分子的非线性吸收性能,本发明通过修饰(改变r基团)线性的三个苯环,根据r基团的吸电子能力不同,改变线性的三个苯环的电子云排布,最终改变的是线性三个苯环在整个分子体系之中的lumo轨道占有率与homo轨道的占有率,通过提高lumo/homo的比值,进而提高芘基并苯分子的双光子吸收截面,实现提高芘基并苯分子非线性吸收性能的目的,本发明芘基并苯分子在波长为515nm处的双光子吸收截面达到1464gm。具体实施方式具体实施方式一:本实施方式是一种提高扭曲并苯化合物非线性吸收性能的方法,所述扭曲并苯化合物为芘基并苯分子,其结构式为:提高芘基并苯分子线性的三个苯环结构的lumo轨道占有率与homo轨道的占有率比值,即lumo/homo的比值,所述芘基并苯分子线性的三个苯环结构为除线性并四苯末端芘基苯环外的三个苯环结构。扭曲并苯化合物的分子中具有大的共轭体系,并不是分子之中的所有的共轭体系都对非线性吸收性能起着决定性的作用,如芘基并苯分子,它的光学非线性功能中心为线性的三个苯环结构(除线性并四苯末端芘基苯环外的三个苯环结构),而外围其它的部分,仅仅起到修饰光学非线性功能中心结构的作用。通过修饰光学非线性功能中心结构,改变光学非线性功能中心的π电子的分布,改变线性的三个苯环的电子云排布,从而改变材料的非线性性能。本实施方式通过调整外围的r基团,进而提高芘基并苯分子线性的三个苯环结构(功能中心结构)的lumo/homo比值,从而提高芘基并苯分子的双光子吸收截面,实现提高芘基并苯分子非线性吸收性能的目的,具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一的不同点是:所述芘基并苯分子为2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-((4-氟苯基)乙炔基)-二苯并[de,qr]并四苯,其结构式为:lumo轨道占有率为65%,homo轨道占有率为56%,lumo/homo的比值为1.16;在波长为515nm处的双光子吸收截面为561gm。其他与具体实施方式一相同。由于本实施方式得到的2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-((4-氟苯基)乙炔基)-二苯并[de,qr]并四苯在波长为515nm处的双光子吸收截面达到561gm,因此可用于制备光限幅器件。具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式二的不同点是:所述2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-((4-氟苯基)乙炔基)-二苯并[de,qr]并四苯的合成方法如下:将2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-溴-二苯并[de,qr]并四苯投入反应器之中,加入四氢呋喃与三乙胺,再加入4-氟苯乙炔,在氮气保护的条件下加入碘化亚铜、三苯基膦和双三苯基磷二氯化钯,随后升温至80℃,在温度为80℃下反应22h~26h,然后冷却至室温,加入饱和食盐水,并用二氯甲烷萃取,收集有机相,并减压蒸干,用硅胶层析柱分离提纯,淋洗剂为石油醚/二氯甲烷混合物,所述石油醚/二氯甲烷混合物由石油醚和二氯甲烷混合而成,且石油醚与二氯甲烷的体积比为8:1,得到2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-((4-氟苯基)乙炔基)-二苯并[de,qr]并四苯;所述2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-溴-二苯并[de,qr]并四苯的质量与四氢呋喃的体积比为201mg:16ml~20ml;所述2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-溴-二苯并[de,qr]并四苯的质量与三乙胺的体积比为201mg:14ml~16ml;所述2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-溴-二苯并[de,qr]并四苯与4-氟苯乙炔的质量比为201:64;所述2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-溴-二苯并[de,qr]并四苯与碘化亚铜的质量比为201:14;所述2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-溴-二苯并[de,qr]并四苯与三苯基膦的质量比为201:11;所述2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-溴-二苯并[de,qr]并四苯与双三苯基磷二氯化钯的质量比为201:22。其他与具体实施方式二相同。具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式一的不同点是:所述芘基并苯分子为2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-((4-甲氧基苯基)乙炔基)-二苯并[de,qr]并四苯,其结构式为:lumo轨道占有率为67%,homo轨道占有率为54%,lumo/homo的比值为1.24;在波长为515nm处的双光子吸收截面为699gm。其他与具体实施方式一相同。由于本实施方式得到的2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-((4-甲氧基苯基)乙炔基)-二苯并[de,qr]并四苯在波长为515nm处的双光子吸收截面达到699gm,因此可用于制备光限幅器件。具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式四的不同点是:所述2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-((4-甲氧基苯基)乙炔基)-二苯并[de,qr]并四苯的合成方法如下:将2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-溴-二苯并[de,qr]并四苯和4-甲氧基苯乙炔投入反应器之中,再加入四氢呋喃与三乙胺,在氮气保护的条件下加入碘化亚铜、三苯基膦和双三苯基磷二氯化钯,随后升温至80℃,在温度为80℃下反应22h~26h,然后冷却至室温,加入饱和食盐水,并用二氯甲烷萃取,收集有机相,减压蒸除溶剂,用硅胶层析柱分离提纯,淋洗剂为石油醚/二氯甲烷混合物,所述石油醚/二氯甲烷混合物由石油醚和二氯甲烷混合而成,且石油醚与二氯甲烷的体积比为8:1,得到2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-((4-甲氧基苯基)乙炔基)-二苯并[de,qr]并四苯;所述2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-溴-二苯并[de,qr]并四苯与4-甲氧基苯乙炔的质量比为201:68;所述2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-溴-二苯并[de,qr]并四苯的质量与四氢呋喃的体积比为201mg:16ml~20ml;所述2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-溴-二苯并[de,qr]并四苯的质量与三乙胺的体积比为201mg:14ml~16ml;所述2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-溴-二苯并[de,qr]并四苯与碘化亚铜的质量比为201:14;所述2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-溴-二苯并[de,qr]并四苯与三苯基膦的质量比为201:15;所述2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-溴-二苯并[de,qr]并四苯与双三苯基磷二氯化钯的质量比为201:22。其他与具体实施方式四相同。具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式一的不同点是:所述芘基并苯分子为4-((2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基)-9,17-二苯基二苯并[de,qr]并四苯-12-基)乙炔基-n,n-二苯胺,其结构式为:lumo轨道占有率为64%,homo轨道占有率为23%,lumo/homo的比值为2.78;在波长为515nm处的双光子吸收截面为1464gm。其他与具体实施方式一相同。由于本实施方式得到的4-((2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基)-9,17-二苯基二苯并[de,qr]并四苯-12-基)乙炔基-n,n-二苯胺在波长为515nm处的双光子吸收截面达到1464gm,因此可用于制备光限幅器件。具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式六的不同点是:所述4-((2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基)-9,17-二苯基二苯并[de,qr]并四苯-12-基)乙炔基-n,n-二苯胺的合成方法如下:将2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-溴-二苯并[de,qr]并四苯和4-乙炔基三苯胺投入反应器之中,再加入四氢呋喃与三乙胺,在氮气保护的条件下加入碘化亚铜、三苯基膦和双三苯基磷二氯化钯,随后升温至80℃,在温度为80℃下反应22h~26h,然后冷却至室温,加入饱和食盐水,并用二氯甲烷萃取,收集有机相,减压蒸除溶剂,用硅胶层析柱分离提纯,淋洗剂为石油醚/二氯甲烷混合物,所述石油醚/二氯甲烷混合物由石油醚和二氯甲烷混合而成,且石油醚与二氯甲烷的体积比为8:1,得到4-((2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基)-9,17-二苯基二苯并[de,qr]并四苯-12-基)乙炔基-n,n-二苯胺;所述2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-溴-二苯并[de,qr]并四苯与4-乙炔基三苯胺的质量比为613:205;所述2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-溴-二苯并[de,qr]并四苯的质量与四氢呋喃的体积比为613mg:16ml~20ml;所述2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-溴-二苯并[de,qr]并四苯的质量与三乙胺的体积比为613mg:14ml~16ml;所述2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-溴-二苯并[de,qr]并四苯与碘化亚铜的质量比为613:14;所述2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-溴-二苯并[de,qr]并四苯与三苯基膦的质量比为613:15;所述2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-溴-二苯并[de,qr]并四苯与双三苯基磷二氯化钯的质量比为613:22。其他与具体实施方式六相同。采用下述试验验证本发明效果实施例1:2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-((4-氟苯基)乙炔基)-二苯并[de,qr]并四苯的合成方法如下:将201mg2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-溴-二苯并[de,qr]并四苯投入反应器之中,加入18ml四氢呋喃与15ml三乙胺,再加入64mg4-氟苯乙炔,在氮气保护的条件下加入14mg碘化亚铜、11mg三苯基膦和22mg双三苯基磷二氯化钯,随后升温至80℃,在温度为80℃下反应24h,然后冷却至室温,加入饱和食盐水,并用二氯甲烷萃取,收集有机相,并减压蒸干,用硅胶层析柱分离提纯,淋洗剂为石油醚/二氯甲烷混合物,所述石油醚/二氯甲烷混合物由石油醚和二氯甲烷混合而成,且石油醚与二氯甲烷的体积比为8:1,得到2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-((4-氟苯基)乙炔基)-二苯并[de,qr]并四苯,其结构式为:对本实施例得到的产物2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-((4-氟苯基)乙炔基)-二苯并[de,qr]并四苯进行核磁氢谱检测,检测结果如下:1hnmr(600mhz,cdcl3):δ=8.17(d,j=1.8hz,1h),8.10(d,j=1.2hz,1h),8.03(s,1h),7.86-7.84(m,4h),7.62-7.56(m,10h),7.50-7.46(q,2h),7.16(s,1h),7.06(t,2h),3.83(s,3h),1.13(s,18h)。对本实施例得到的产物2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-((4-氟苯基)乙炔基)-二苯并[de,qr]并四苯进行核磁碳谱检测,检测结果如下:13cnmr(150mhz,cdcl3):δ=163.5,161.8,156.5,147.4,147.3,143.0,142.4,136.1,134.8,133.9,133.8,133.2,132.9,132.5,132.3,131.3,130.5,129.7,129.6,129.5,128.6,127.8,127.82,127.78,127.5,127.4,127.1,127.0,124.1,123.8,122.6,122.1,119.72,119.70,115.8,115.6,113.9,104.4,92.9,86.2,55.8,34.9,31.54,31.53。对本实施例得到的产物2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-((4-氟苯基)乙炔基)-二苯并[de,qr]并四苯进行质谱检测,检测结果如下:质谱m/z=714.9。通过核磁和质谱检测,可以确定实施例1制备化合物的结构式为:实施例2:2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-((4-甲氧基苯基)乙炔基)-二苯并[de,qr]并四苯的合成方法如下:将201mg2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-溴-二苯并[de,qr]并四苯和68mg4-甲氧基苯乙炔投入反应器之中,再加入18ml四氢呋喃与15ml三乙胺,在氮气保护的条件下加入14mg碘化亚铜、15mg三苯基膦和22mg双三苯基磷二氯化钯,随后升温至80℃,在温度为80℃下反应24h,然后冷却至室温,加入饱和食盐水,并用二氯甲烷萃取,收集有机相,减压蒸除溶剂,用硅胶层析柱分离提纯,淋洗剂为石油醚/二氯甲烷混合物,所述石油醚/二氯甲烷混合物由石油醚和二氯甲烷混合而成,且石油醚与二氯甲烷的体积比为8:1,得到2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-((4-甲氧基苯基)乙炔基)-二苯并[de,qr]并四苯,其结构式为:对本实施例得到的产物2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-((4-甲氧基苯基)乙炔基)-二苯并[de,qr]并四苯进行核磁氢谱检测,检测结果如下:1hnmr(600mhz,cdcl3):δ=8.16(d,j=1.2hz,1h),8.10(d,j=1.2hz,1h),8.02(s,1h),7.85(s,3h),7.83(d,j=1.2hz,1h),7.62-7.56(m,8h),7.54(s,1h)7.52(s,1h),7.50-7.46(q,2h),7.15(s,1h),6.89(d,j=8.4hz,2h),3.834(s,3h),3.830(s,3h),1.13(s,18h)。对本实施例得到的产物2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-((4-甲氧基苯基)乙炔基)-二苯并[de,qr]并四苯进行核磁碳谱检测,检测结果如下:13cnmr(150mhz,cdcl3):δ=159.8,156.5,147.4,147.3,143.1.142.5,136.0,134.8,133.4,133.0,132.5,132.4,131.1,130.4,129.8,129.6,128.5,127.8,127.75,127.69,127.6,127.4,127.1,127.0,124.1,123.8,122.5,122.1,115.7,114.4,114.1,104.3,94.1,85.2,55.8,55.4,34.9,31.55,31.53。对本实施例得到的产物2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-((4-甲氧基苯基)乙炔基)-二苯并[de,qr]并四苯进行质谱检测,检测结果如下:质谱:m/z=726.9通过核磁和质谱检测,可以确定实施例2制备化合物的结构式为:实施例3:4-((2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基)-9,17-二苯基二苯并[de,qr]并四苯-12-基)乙炔基-n,n-二苯胺的合成方法如下:将613mg2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-溴-二苯并[de,qr]并四苯和205mg4-乙炔基三苯胺投入反应器之中,再加入18ml四氢呋喃与15ml三乙胺,在氮气保护的条件下加入14mg碘化亚铜、15mg三苯基膦和22mg双三苯基磷二氯化钯,随后升温至80℃,在温度为80℃下反应24h,然后冷却至室温,加入饱和食盐水,并用二氯甲烷萃取,收集有机相,减压蒸除溶剂,用硅胶层析柱分离提纯,淋洗剂为石油醚/二氯甲烷混合物,所述石油醚/二氯甲烷混合物由石油醚和二氯甲烷混合而成,且石油醚与二氯甲烷的体积比为8:1,得到4-((2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基)-9,17-二苯基二苯并[de,qr]并四苯-12-基)乙炔基-n,n-二苯胺,其结构式为:对本实施例得到的产物4-((2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基)-9,17-二苯基二苯并[de,qr]并四苯-12-基)乙炔基-n,n-二苯胺进行核磁氢谱检测,检测结果如下:1hnmr(600mhz,cdcl3):δ=8.15(s,1h),8.09(s,1h),8.00(s,1h),7.84(s,3h),7.82(s,1h),7.62-7.56(m,9h),7.47(q,2h),7.43(d,j=7.8hz,2h),7.29(s,1h),7.28(s,2h),7.14(t,5h),7.07(t,2h),7.02(d,j=8.4hz,2h),3.81(s,3h),1.12(s,18h)。对本实施例得到的产物4-((2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基)-9,17-二苯基二苯并[de,qr]并四苯-12-基)乙炔基-n,n-二苯胺进行核磁碳氢谱检测,检测结果如下:13cnmr(150mhz,cdcl3):δ=156.5,148.1,147.4,147.3,143.1,142.5,136.0,134.7,133.1,132.9,132.6,123.5,132.4,131.1,130.4,129.8,129.6,129.5,128.5,127.8,127.74,127.69,127.6,127.4,127.1,127.0,125.1,124.1,123.8,123.6,122.5,122.1,116.5,114.5,104.3,94.4,85.8,55.8,34.9,31.55,31.53,29.9。对本实施例得到的产物4-((2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基)-9,17-二苯基二苯并[de,qr]并四苯-12-基)乙炔基-n,n-二苯胺进行质谱检测,检测结果如下:m/z=864.1。通过核磁和质谱检测,可以确定实施例3制备化合物的结构式为:对实施例1得到的2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-((4-氟苯基)乙炔基)-二苯并[de,qr]并四苯、实施例2得到的2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-((4-甲氧基苯基)乙炔基)-二苯并[de,qr]并四苯和实施例3得到的4-((2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基)-9,17-二苯基二苯并[de,qr]并四苯-12-基)乙炔基-n,n-二苯胺的lumo轨道占有率和homo轨道占有率进行计算,首先利用高斯g09软件对实施例1至3得到的分子结构进行模拟计算,利用b3lyp/6-31g(d,p)方法来优化分子结构,然后将分子划分为两个部分,线性的三个苯环(除线性并四苯末端芘基苯环外的三个苯环结构)以及其它部分,再用软件gausssum对其前线轨道占有率进行计算,得出其在前线分子轨道之中的占有率,如表1所示。表1通过表1可知实施例1得到的2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-((4-氟苯基)乙炔基)-二苯并[de,qr]并四苯的lumo/homo的比值为1.16;实施例2得到的2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-((4-甲氧基苯基)乙炔基)-二苯并[de,qr]并四苯的lumo/homo的比值为1.24;实施例3得到的4-((2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基)-9,17-二苯基二苯并[de,qr]并四苯-12-基)乙炔基-n,n-二苯胺的lumo/homo的比值为2.78。对实施例1得到的2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-((4-氟苯基)乙炔基)-二苯并[de,qr]并四苯、实施例2得到的2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-((4-甲氧基苯基)乙炔基)-二苯并[de,qr]并四苯和实施例3得到的4-((2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基)-9,17-二苯基二苯并[de,qr]并四苯-12-基)乙炔基-n,n-二苯胺采用飞秒z-scan技术对其在甲苯溶剂之中进行测量,实验装置中的光源为:飞秒激光系统(pharossp,lightconversion.)泵浦的光学参量放大器(orpheus,lightconversion)输出的波长可调的190fs(fwhm)脉冲激光,输入脉冲的重复频率为10hz,样品溶液置于2mm光程的比色皿中,固定在一个有电脑控制的线性位移平台之上。平台带动样品沿光束传播的方向(z轴)在焦点前后移动。两个探头分别用来记录样品沿z轴移动过程中,透过样品的激光脉冲能量的变化。其中一路探头前通过透镜将发散的光束全部收集进探头,来探测能量的变化。对所得到的实验数据进行拟合处理得其双光子吸收截面如下表2所示。表2实施例1实施例2实施例3515nm561gm699gm1464gm532nm554gm959gm1350gm通过表2可知,由于实施例1得到的2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-((4-氟苯基)乙炔基)-二苯并[de,qr]并四苯、实施例2得到的2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-12-((4-甲氧基苯基)乙炔基)-二苯并[de,qr]并四苯和实施例3得到的4-((2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基)-9,17-二苯基二苯并[de,qr]并四苯-12-基)乙炔基-n,n-二苯胺的lumo/homo的比值依次增大,因此对应的在波长为515nm处的双光子吸收截面也依次增大,即非线性吸收性能依次增大;所以提高芘基并苯分子线性的三个苯环结构的lumo轨道占有率与homo轨道的占有率比值,实现提高扭曲并苯化合物非线性吸收性能的目的。实施例4:2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-二苯并[de,qr]并四苯的合成方法如下:将2-氨基-5-甲氧基苯甲酸以及2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-10氢-环戊二烯并[e]芘-10-酮投入反应器之中,加入1,2-二氯乙烷,在氮气保护的条件下加入亚硝酸异戊酯,随后升温至90℃,在温度为90℃下反应12h,然后冷却至室温,加入饱和食盐水,并用二氯甲烷萃取,收集有机相,并减压蒸干,用硅胶层析柱分离提纯,淋洗剂为石油醚/二氯甲烷混合物,且石油醚与二氯甲烷的体积比为20:1,得到产物2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-二苯并[de,qr]并四苯;所述2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-10氢-环戊二烯并[e]芘-10-酮的质量与1,2-二氯乙烷的体积比为1.5g:18ml;所述2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-10氢-环戊二烯并[e]芘-10-酮的质量与2-氨基-5-甲氧基苯甲酸的质量比为518:167;所述2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-10氢-环戊二烯并[e]芘-10-酮的质量与亚硝酸异戊酯的质量比为518:290。对本实施例得到的产物2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-二苯并[de,qr]并四苯进行核磁氢谱检测,检测结果如下:1hnmr(600mhz,cdcl3):δ=8.18(s,1h),8.13(s,1h),7.84-7.82(m,4h),7.78-7.76(d,j=9.3hz,1h),7.62-7.54(m,8h),7.47-7.45(t,2h),7.15(s,1h),7.12-7.14(m,1h),3.09(s,3h),1.12(s,18h)。对本实施例得到的产物2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-二苯并[de,qr]并四苯进行核磁碳氢谱检测,检测结果如下:13cnmr(150mhz,cdcl3):δ=157.47,147.36,147.25,142.98,136.40,135.01,132.49,132.44,130.46,130.43,129.75,129.50,129.40,128.77,127,79,127.57,127.32,127.08,127.00,122.31,121.91,118.49,105.00,55.26,34.90,31.55。对本实施例得到的产物2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-二苯并[de,qr]并四苯进行质谱检测,检测结果如下:m/z=596.5。通过核磁和质谱检测,可以确定实施例4制备化合物的结构式为:对实施例4得到的2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-二苯并[de,qr]并四苯的lumo轨道占有率和homo轨道占有率进行计算,首先利用高斯g09软件对实施例4得到的分子结构进行模拟计算,利用b3lyp/6-31g(d,p)方法来优化分子结构,然后将分子划分为两个部分,线性的三个苯环(除线性并四苯末端芘基苯环外的三个苯环结构)以及其它部分,再用软件gausssum对其前线轨道占有率进行计算,得出其在前线分子轨道之中的占有率,检测结果图表3所示,通过检测可知,2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-二苯并[de,qr]并四苯的lumo轨道占有率为75%,homo轨道占有率为71%,lumo/homo的比值为1.06;在波长为515nm处的双光子吸收截面为406gm,在波长为532nm处的双光子吸收截面为148gm。与实施例1-3相比,实施例4得到的2,7-二叔丁基-9,17-二苯基-11-甲氧基-二苯并[de,qr]并四苯的非线性吸收性能明显偏低。所以证明提高芘基并苯分子线性的三个苯环结构的lumo轨道占有率与homo轨道的占有率比值,可以提高芘基并苯分子的非线性吸收性能。表3当前第1页12
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