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含氟芳香查尔酮衍生物的合成与三阶非线性光学性质
1
作者 王桂林 郝建峰 +2 位作者 石玉芳 王迎进 赵明根 《应用化学》 北大核心 2025年第1期86-94,共9页
合成4种查尔酮衍生物:1-(2,3-二氟苯基)-3-(3-氯噻吩-2-基)-2-丙烯-1-酮(0208#)、1-(2,4-二氟苯基)-3-(5-苯基噻吩-2-基)-2-丙烯-1-酮(0809#)、1-(2,3-二氟苯基)-3-(5-苯基噻吩-2-基)-2-丙烯-1-酮(0808#)和1-(2,6-二氟苯基)-3-(5-苯基噻... 合成4种查尔酮衍生物:1-(2,3-二氟苯基)-3-(3-氯噻吩-2-基)-2-丙烯-1-酮(0208#)、1-(2,4-二氟苯基)-3-(5-苯基噻吩-2-基)-2-丙烯-1-酮(0809#)、1-(2,3-二氟苯基)-3-(5-苯基噻吩-2-基)-2-丙烯-1-酮(0808#)和1-(2,6-二氟苯基)-3-(5-苯基噻吩-2-基)-2-丙烯-1-酮(0812#)。通过核磁共振氢谱(1H NMR)和碳谱(13C NMR)、液相色谱-质谱联用质谱(LC-MS)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、荧光发射(EM)光谱和Z-扫描技术对化合物的结构和性质进行了表征。采用密度泛函理论方法计算获得了该4种化合物的最高占据分子轨道与最低空分子轨道能量和极化率,从轨道电子云图发现存在显著的分子内电荷转移现象。大π共轭和电荷转移的结构效应使这4种芳香基查尔酮衍生物表现出良好的三阶非线性光学性质。它们可作为非线性吸收(NLA)和激光防护候选材料,具有潜在应用前景。 展开更多
关键词 查尔酮衍生物 理论计算 光学性质
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2-(芘-1-基)-1,8-萘啶的合成、理论计算及超快三阶非线性光学响应 被引量：5
2
作者 孙金鱼 王桂林 +2 位作者 石玉芳 刘成琪 赵明根 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1172-1178,共7页
合成了一个供体-受体(D-A)型含芘萘啶衍生物2-(芘-1-基)-1,8-萘啶(PN)。通过核磁共振波谱(NMR)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、液-质联用仪(LC-MS)表征了其结构。通过电子光谱和Z-扫描技术方法分别研究了化合物PN的线性光学性质和三阶非... 合成了一个供体-受体(D-A)型含芘萘啶衍生物2-(芘-1-基)-1,8-萘啶(PN)。通过核磁共振波谱(NMR)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、液-质联用仪(LC-MS)表征了其结构。通过电子光谱和Z-扫描技术方法分别研究了化合物PN的线性光学性质和三阶非线性光学吸收,采用综合热分析方法测定了它的热稳定性。结果表明,在532 nm、180 fs条件下,PN的三阶非线性吸收行为为反饱和吸收,其吸收系数为β=9.0×10^-14 m/W,显示出超快三阶非线性光学响应。运用密度泛函理论方法计算了分子轨道能量、极化率和超极化率,结果表明电子转移能够在分子内部进行。2-(芘-1-基)-1,8-萘啶的紫外光谱在450 nm以上无吸收,在非线性光学吸收、激光防护、吸收型光开关或双稳器件等方面可作备选材料。 展开更多
关键词 含芘萘啶衍生物 Z-扫描技术 理论计算 超快三阶非线性光学响应
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芳香查尔酮衍生物的合成、理论计算及三阶非线性光学性质 被引量：2
3
作者 石玉芳 孙金鱼 +2 位作者 王桂林 刘成琪 赵明根 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1182-1188,共7页
合成了2种新的具有潜在应用价值的非线性光学(NLO)有机材料芳香查尔酮衍生物1-(呋喃-2-基)-3-(4-甲氧基苯基)丙烯酮(1)和1-(噻吩-2-基)-3-(4-甲氧基苯基)丙烯酮(2),并对其进行了NMR、IR和HR-MS结构表征。采用4f相位相干成像技术测定了... 合成了2种新的具有潜在应用价值的非线性光学(NLO)有机材料芳香查尔酮衍生物1-(呋喃-2-基)-3-(4-甲氧基苯基)丙烯酮(1)和1-(噻吩-2-基)-3-(4-甲氧基苯基)丙烯酮(2),并对其进行了NMR、IR和HR-MS结构表征。采用4f相位相干成像技术测定了化合物1和2的三阶NLO性质并确定了相关参数:脉冲宽度4 nm,激光波长440 nm,化合物1:非线性吸收系数β=5.5×10^(-10)m/W,非线性折射系数n2=-2.1×10^(-17)m^2/W,三阶非线性极化率χ(3)=1.58×10^(-11)esu;化合物2:β=-2.4×10^(-10)m/W,n^2=0.3×10-17m^2/W,χ(3)=0.50×10^(-11)esu;并测定了紫外光谱和DSC曲线。采用密度泛函方法计算了化合物1和2的轨道能量和极化率,结果表明电子转移能在分子内部进行,说明比较易于极化,展示了良好的非线性光学性质。 展开更多
关键词 查尔酮衍生物 合成 4f相位相干成像技术 三阶非线性光学性质
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不同位置供体芳香查尔酮衍生物的超快非线性光学吸收
4
作者 石玉芳 王桂林 +2 位作者 王迎进 孙金鱼 赵明根 《化学研究与应用》 CAS 北大核心 2024年第11期2568-2575,共8页
通过克莱森-施密特(Claisen-Schmidt)反应合成了3种查尔酮衍生物:l-(3-甲基苯基)-3-(α-三联噻吩-2-基)-2-丙烯-1-酮(a)、1-(2,4-二甲基苯基)-3-(α-三联噻吩-2-基)-2-丙烯-1-酮(b)、1-(2-甲基苯基)-3-(α-三联噻吩-2-基)-2-丙烯-1-酮(c... 通过克莱森-施密特(Claisen-Schmidt)反应合成了3种查尔酮衍生物:l-(3-甲基苯基)-3-(α-三联噻吩-2-基)-2-丙烯-1-酮(a)、1-(2,4-二甲基苯基)-3-(α-三联噻吩-2-基)-2-丙烯-1-酮(b)、1-(2-甲基苯基)-3-(α-三联噻吩-2-基)-2-丙烯-1-酮(c)。通过核磁共振1H NMR和13C NMR、液-质联用质谱、DSC/TG、紫外(UV)、荧光发射(EM)和Z-扫描对化合物的结构和性质进行了表征。采用密度泛函理论方法计算获得了a~c的分子最高占据轨道与最低空轨道能量和极化率,从轨道电子云图发现存在分子内电荷转移现象。大π共轭和电荷转移的结合使这3种芳香基查尔酮衍生物表现出良好的非线性光学性质。a~c可作为非线性吸收(NLA)候选材料,具有潜在应用前景。 展开更多
关键词 查尔酮衍生物 理论计算 光热性质 合成
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1-(芘-1-基)-3-(4-甲氧基苯基)丙烯酮的合成及三阶非线性光学性质 被引量：8
5
作者 石玉芳 孙金鱼 +1 位作者 刘成琪 赵明根 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期149-154,共6页
合成了一种新的有机非线性光学(NLO)材料1-(芘-1-基)-3-(4-甲氧基苯基)丙烯酮(PMPAK),通过1H NMR、IR、HR-MS和元素分析表征其结构。以Nd∶YAG-Laser System作为光源,激光波长450 nm,脉冲宽度4 ns(FWHM),采用4f相位相干成像技术测定了PM... 合成了一种新的有机非线性光学(NLO)材料1-(芘-1-基)-3-(4-甲氧基苯基)丙烯酮(PMPAK),通过1H NMR、IR、HR-MS和元素分析表征其结构。以Nd∶YAG-Laser System作为光源,激光波长450 nm,脉冲宽度4 ns(FWHM),采用4f相位相干成像技术测定了PMPAK的三阶NLO性质并确定了相关参数:非线性折射率n_2=-1.84×10^(-16)m^2/W,非线性吸收系数β=2.53×10^(-9)m/W,非线性极化率χ(3)=1.137×10-10esu。 展开更多
关键词 芘衍生物 (芘基)-(甲氧基苯基)丙烯酮 查尔酮 合成 非线性光学性质
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新型同分异构芘基查尔酮的理论研究和超快三阶非线性光学响应 被引量：7
6
作者 石玉芳 白杨 +2 位作者 孙金鱼 李军 赵明根 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1035-1043,共9页
合成了3个新型同分异构芘基查尔酮:1-(芘-1-基)-3-(吡啶-2-基)-2-丙烯-1-酮(3a)、1-(芘-1-基)-3-(吡啶-3-基)-2-丙烯-1-酮(3b)和1-(芘-1-基)-3-(吡啶-4-基)-2-丙烯-1-酮(3c)。通过核磁共振波谱仪(NMR)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和液... 合成了3个新型同分异构芘基查尔酮:1-(芘-1-基)-3-(吡啶-2-基)-2-丙烯-1-酮(3a)、1-(芘-1-基)-3-(吡啶-3-基)-2-丙烯-1-酮(3b)和1-(芘-1-基)-3-(吡啶-4-基)-2-丙烯-1-酮(3c)。通过核磁共振波谱仪(NMR)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和液-质联用仪(LC-MS)等技术手段表征3个化合物的结构、热稳定性和线性光学性质和三阶非线性光学吸收性能。结果表明,在532 nm和180 fs条件下,化合物3a-3c均表现出超快三阶非线性光学响应,化合物3c的非线性吸收系数分别是化合物3b和3a的1.14和2.67倍。运用密度泛函理论方法计算了化合物3a-3c的非线性光学性质及其电子性质,结果表明,化合物3c分子具有最大的静态第一超极化率(β0)(2830.9 a.u.),并具有最小的最高占据分子轨道(HOMO)-最低空分子轨道(LUMO)之间的能隙(3.11 eV)和最小的跃迁能(ΔE)(2.67 eV),这与N原子在吡啶环上的位置有关;分子内部均存在电荷转移现象。3个化合物的紫外-可见光谱在450 nm以上无吸收,有良好的热稳定性,在激光防护方面有应用前景。 展开更多
关键词 芘基查尔酮 同分异构 理论研究 Z-扫描技术 超快三阶非线性光学响应
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含多甲氧基芳香基双查尔酮的合成、表征及光热性能 被引量：4
7
作者 石玉芳 王迎进 +1 位作者 孙金鱼 赵明根 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期235-240,共6页
通过克莱森-施密特(Claisen-Schmidt)反应合成了一种新型双查尔酮衍生物1,4-二[3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-2-丙烯酰基]苯(BTAB)。该化合物的结构通过核磁共振波谱仪(NMR)和质谱等技术手段得到确认。采用热综合分析方法测定了DSC/TG曲线,... 通过克莱森-施密特(Claisen-Schmidt)反应合成了一种新型双查尔酮衍生物1,4-二[3-(3,4,5-三甲氧基苯基)-2-丙烯酰基]苯(BTAB)。该化合物的结构通过核磁共振波谱仪(NMR)和质谱等技术手段得到确认。采用热综合分析方法测定了DSC/TG曲线,发现该化合物的熔点为230.6℃,热稳定性良好。测定了该化合物的紫外光谱和荧光光谱,λ_(max/UV)=357.5 nm,λ_(max/EM)=541 nm,表现出较大的紫外吸收波长和荧光发射波长。采用密度泛函理论方法计算获得了BTAB分子的最高占据轨道与最低空轨道能量和极化率,从前线分子轨道组成图发现存在分子内电荷转移现象。用单光束Z-扫描技术获得了BTAB的非线性光学特性,其三阶非线性吸收系数β=3.15×10^(-14) m/W,五阶非线性吸收系数γ=2.7×10^(-28) m^(3)/W^(2),属于双光子吸收诱导激发态吸收。BTAB作为一种有用的非线性光学(NLO)候选材料具有潜在应用前景。 展开更多
关键词 双查尔酮衍生物 理论计算 光热性质
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基于二茂铁的两个查尔酮衍生物的合成及超快三阶非线性光学响应 被引量：2
8
作者 孙金鱼 王迎进 +2 位作者 石玉芳 任光明 赵明根 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期282-290,共9页
二茂铁是合成新颖有机功能材料的基本单元之一。本文设计并合成了两个基于二茂铁的同分异构查尔酮衍生物:1-二茂铁基-3-(噻吩-2-基)丙烯酮(a)和1-二茂铁基-3-(噻吩-3-基)丙烯酮(b)。采用超快激光Z-扫描技术(脉宽180 fs,波长532 nm)测定... 二茂铁是合成新颖有机功能材料的基本单元之一。本文设计并合成了两个基于二茂铁的同分异构查尔酮衍生物:1-二茂铁基-3-(噻吩-2-基)丙烯酮(a)和1-二茂铁基-3-(噻吩-3-基)丙烯酮(b)。采用超快激光Z-扫描技术(脉宽180 fs,波长532 nm)测定了化合物a和b的三阶非线性光学性质。结果表明,化合物a吸收系数β=-2. 1×10^(-12)m/W,折射率n_2=1. 9×10^(-19)m^2/W,分子超极化率γ=5. 37×10^(-32)esu;化合物b:β=-1. 2×10^(-13)m/W,n_2=2. 0×10^(-19)m^2/W,γ=4. 48×10^(-32)esu。说明在飞秒激光激发下,电荷转移能够在化合物a和b分子内部快速进行,二者均具有优异的超快三阶非线性光学响应。在B3LYP/6-311+G(d,p)理论水平下,计算了化合物a和b分子轨道能量、极化率和各基团在前线分子轨道中的占有率。理论计算结果显示,二茂铁基团在化合物a和b前线分子轨道中占有率分别为97%和98%,对两化合物的非线性光学性能起主导作用。 展开更多
关键词 查尔酮衍生物 Z-扫描技术 理论模拟 超快三阶非线性光学响应
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三联噻吩基查尔酮衍生物的线性光学性质和超快非线性光学响应 被引量：2
9
作者 尹爱萍 孙金鱼 +2 位作者 石玉芳 王迎进 赵明根 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1138-1146,共9页
以α-三联噻吩甲醛为原料,与3种二氯苯乙酮发生Claisen-Schmidt缩合反应,合成了3种含有三联噻吩基的查尔酮衍生物:1-(α-三联噻吩-2-基)-3-(2,4-二氯苯基)丙烯酮(a)、1-(2,5-二氯苯基)-3-(α-三联噻吩-2-基)丙烯酮(b)和1-(3,4-二氯苯基)... 以α-三联噻吩甲醛为原料,与3种二氯苯乙酮发生Claisen-Schmidt缩合反应,合成了3种含有三联噻吩基的查尔酮衍生物:1-(α-三联噻吩-2-基)-3-(2,4-二氯苯基)丙烯酮(a)、1-(2,5-二氯苯基)-3-(α-三联噻吩-2-基)丙烯酮(b)和1-(3,4-二氯苯基)-3-(α-三联噻吩-2-基)丙烯酮(c)。借助核磁共振波谱仪(^(1)H NMR、^(13)C NMR)和液-质联用谱仪(LC-MS)对其结构进行了表征;采用Z-扫描技术(600 nm,180 fs)测定了3个化合物的非线性光学吸收性能;运用含时密度泛函理论(TD-DFT)方法计算了它们的极化率(α_(0))、静态第一超极化率(β_(0))、振子强度(f_(0))、跃迁能(ΔE)、基态和最主要激发态之间的偶极矩差(Δμ)、最主要激发态的主要组成、最高占据分子轨道(HOMO)和最低空分子轨道(LUMO)之间的能隙,同时测定了它们的线性光学性质。结果表明,化合物c的紫外吸收波长、荧光发射波长、热稳定性、极化率均最大;化合物a—c均存在分子内电荷转移现象,非线性吸收均为双光子吸收,化合物a、b还有五阶非线性吸收,它们均表现出超快非线性光学响应,可作非线性光学研究备选材料。 展开更多
关键词 三联噻吩基查尔酮衍生物 Z-扫描技术 理论计算 超快非线性光学响应
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