含二苯甲酮片段的熒光染料的合成與雙光子性質(zhì)研究.pdf

1、近年來，雙光子聚合反應(yīng)的光化學(xué)和光物理過程吸引了國內(nèi)外學(xué)者的高度重視。由于雙光子吸收強度與入射光強度的平方成正比，在緊聚焦的情況下，吸收僅限于入射光波長的立方(入3)的微小體積內(nèi)，故可以在深度三維空間的任意位點引發(fā)特定的光物理過程和光化學(xué)反應(yīng)。使得雙光子材料存在許多潛在的應(yīng)用前景諸如光限幅、雙光子上轉(zhuǎn)換激射、雙光子熒光顯微術(shù)、三維光存儲以及三維微加工正成為材料領(lǐng)域研究的熱點。
　　 對于自由基引發(fā)的雙光子聚合反應(yīng)，聚合速率與引發(fā)

2、聚合反應(yīng)的激光能量域值以及引發(fā)劑分子的吸收行為有關(guān)，其激發(fā)波長一般為單光子吸收波長的兩倍。雖然雙光子聚合技術(shù)利用傳統(tǒng)的紫外光引發(fā)劑引發(fā)聚合樹脂在三維微加工方面得到了初步的展示，但由于引發(fā)劑分子的雙光子吸收截面δ比較小，因此聚合系統(tǒng)顯示出較低的光敏度。目前，雙光子聚合反應(yīng)的聚合機理以及引發(fā)劑分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系尚不清楚，因此有效的引發(fā)劑分子并不多見?；诖?，Albota和Reinhardt等人提出利用增大雙光子吸收截面的方法來提高引發(fā)劑

3、分子的光敏度。即，增加共扼鏈的長度、提高電子給體和電子受體的強度和提高冗共軛中心母體的平面性來增大分子的雙光子吸收截面。根據(jù)這個設(shè)計方法，一批帶有大共軛電荷轉(zhuǎn)移體系的引發(fā)劑分子被合成出來。量化計算表明，增加帶有同一結(jié)構(gòu)基元分子的維度有利于提高分子的雙光子吸收截面，最近報道的實驗結(jié)果也證明了這一點。
　　 本文研究的主要內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　 1.D-π-A和D(-π-A)n(n=1-3)兩類分子的合成及表征。
　　

4、 本文中二苯乙烯類結(jié)構(gòu)分子是通過改變供電子基團(tuán)設(shè)計的，多枝狀分子是通過改變枝鏈數(shù)目設(shè)計的，所有化合物都分別用1H NMR譜、13CNMR譜、元素分析和差熱分析進(jìn)行了表征。制備了兩個化合物的單晶，并分析、討論了他們的X-射線衍射晶體數(shù)據(jù)。
　　 2.線性和單光子光學(xué)性質(zhì)的研究
　　 測定了目標(biāo)化合物的紫外吸收光譜及單光子熒光光譜，用熒光比較法測定了熒光量子產(chǎn)率，并檢測了目標(biāo)化合物的熒光壽命，得到以下結(jié)論：①化合物最大吸收

5、波長是由分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移引起的，隨著電子給體供電子能力的增加，分子具有更強的分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移能力。②隨溶劑極性增大，化合物熒光發(fā)射峰紅移且熒光強度減弱，化合物4除外。③隨著帶有同一結(jié)構(gòu)基元維度的增加，分子的吸收峰和發(fā)射峰紅移，熒光強度逐漸增強。
　　 3.雙光子吸收光學(xué)性質(zhì)的研究。
　　 測定了雙光子上轉(zhuǎn)換熒光，并利用雙光子誘導(dǎo)熒光法計算了雙光子吸收截面，實驗結(jié)果表明，隨著分子維度的增加，雙光子吸收截面逐漸增大，這和Maca