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

• 作者: 任光明 孙金鱼 王迎进 石玉芳 赵明根
• 来源期刊: 应用化学
• 学科: 化学
• 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
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 282-290
• 页数: 9页
• 分类号: O625.4
• 字数: 4656字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11944/j.issn.1000-0518.2019.03.180216

摘要

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n2=1.9×10-19 m2/W,分子超极化率γ=5.37×10-32 esu;化合物b:β=-1.2×10-13 m/W,n2=2.0×10-19 m2/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.