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2010年第8期(41)卷
新型含三氰基呋喃受体的非线性光学材料合成及性能研究
唐翔,唐先忠,赵波,王洋
(电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室,四川成都610054)
摘要:合成了2种含三氰基呋喃受体的新型非线外-可见光谱仪测定
性光学(NLO)生色团分子。利用元素分析、H-NMR2.2树料分子的合成
和FT-IR对这些分子的结构进行了表征。TGA测试2.2.12-(4-二甲氨基一苯乙烯基)呋喃(1)的合成
结果表明这两种材料具有较好的热稳定性,其热分解
在100mL三颈瓶中取4.23g(10mmol)溴代呋喃
温度(TJ)最高达311C。UV-vis光谱表明材料具有甲基三苯基膦,1.40g(9mmol)对二甲氨基苯甲醛和
较好的透光性。用DFT-B3LYP方法在6-31G基组下50mL四氢呋喃,室温搅拌。另取1.0g(25.6mmol)金
对分子的结构进行了优化并计算出其静态二阶极化率属钾溶于叔丁醇中制得叔丁醇钾的叔丁醇溶液,迅速
B値最高达5.9×10~2esu。
将该溶液倒人三颈瓶中,将反应体系加热至回流,3h
关键词:非线性光学材料;三氰基呋喃;热性能;DFT后,蒸除四氢呋喃,加入50mL水,用乙酸乙酯萃取,无
中图分类号:O621;TN20
文献标识码:A水硫酸镁干燥,过滤,蒸干乙酸乙酯,得到粘稠状液体。
文章编号:1001-9731(2010)08-1340-03
以1:1的二氯甲烷和石油醚为淋洗剂进行柱层析,真
空干燥后得到浅红色晶体0.8g,产率41.7%。m.p
78~80C;其红外吸收光谱(KBr压片)结果如下:D
氰基呋喃(TCF)是近年来有机非线性光学cm"1:1164、1186、1355、1442、1485、1521、1604、2802、
(NLO)材料合成研究中极为重要的一种电子受体基2852、2921、3029、3105
团。含有这种受体的材料因具有较好的热稳定性,超2.2.22-(4二甲氨基-苯乙烯基)5-甲酰基呹喃(2)的
高的二阶非线性极化率(B以及在制作器件时能有效
合成
防止分子聚集的特性而得到研究者们的高度重视3
在50mI.圆底烧瓶中取0.43g(2.0mmol)1和
自从20世纪90年代初 Dalton等人首次合成含这种30mL1,2-二氯乙烷,置于冰浴中冷却。另取新蒸0.5g
受体的有机生色团分子以来,关于这类分子的设计、(3.26mmol)三氯氧磷,冰浴下缓慢滴入0.45g(6.16
合成及性能的研究就成为了有机非线性光学材料研究mmol)DMF。将此混合液滴入到上述冰浴的二氯乙烷
的热点课题。目前,对含TCF受体的分子研究多溶液中,在冰浴下搅拌2h,然后将反应体系加热至回
是以二乙基或带羟基的给体为主,以二甲基为给体的流2h。将反应液倒入冰的碳酸钠饱和溶液中,用1,2
材料却未见报道。本文合成了两种新型的以二甲基为二氯乙烷萃取,无水硫酸镁干燥,过滤,蒸除溶剂,以2
给体,TCF为受体的有机非线性光学材料,研究了它:1的二氯甲烷和石油醚为淋洗剂进行柱层析,真空
们的热稳定性和光学性能。
干燥后得到橙黄色晶体0.34g,产率70.5%。m.p
2实验
102~104C;其红外吸收光谱(KBr压片)结果如下:U
cm~1:166、1190、1367、1390、1446、1490、1527、1602
2.1主要原料和仪器
1658、2808、2921
氰基呋喃分子按文献[4]合成,溴代呹喃甲基三2.2.32-二氯亚甲基3-氰基-4-(4-二甲氨基-苯乙烯
苯基牒按文献[7合成,其它试剂均为市售分析纯。分
基)-5,5-二甲基-2,5-二氢呋喃(MFC)的合成
子的红外光谱由日本岛津的FTIR-8400红外光谱仪
取0.7g(5mmol)对二甲氨基苯甲醛,1g(5mmol)
绘制,KBx压片。核磁共振氢谱由 Brucker avance-300TCF及25mL乙醇混合搅拌,滴入几滴哌啶作为催化
型核磁共振仪绘制,溶剂为CDCl3,内标为TMS,温度剂,加热至回流。刚开始时溶液为浅绿色,反应0.5h
为25℃。元素分析由 Vario EL元素分析仪测定。熔后为紫色,3h后反应体系呈紫红色,将反应体系冷却
点由X5精密显微熔点测定仪测定。热学性能由热重后抽滤,冷乙醇洗涤滤饼,得不需再纯化的灰白色微
分析仪(TGA)表征:美国TA公司Q50型,氮气气氛,晶,干燥称量得产物1.17g,产率为72.1%。m,p
流速为50mL/min,升温速率20℃/min。紫外-可见光303~305C实H-NMR(CDCl。,TMS作内标)6:1.76
谱由北京普析通用仪器有限责任公司TU1800型紫(s,6H),3.16(s,6H),6.75~6.80(t,3F),7.55
基金项目:国家自然科学基金资助项目(60771044)
收到初稿日期:2009-12-22
收到修改稿日期:2010-0403
通讯作者:唐先忠
作者简介:唐翔(1984-),男,云南大理人,在读硕士,师承唐先忠教授,从事有机功能材料研究。