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二腈基衍生物的合成及其光限幅性质
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:Acta Physico - Chimica Sinica
  • 时间:2014
  • 页码:980-986
  • 分类:O644[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]中国科学院理化技术研究所,北京100190, [2]中国科学院大学,北京100049
  • 相关基金:国家自然科学基金委员会一中国工程物理研究院NSAF联合基金(U1230123)资助项目
  • 相关项目:基于多光子吸收的超快激光系统光稳幅技术研究
中文摘要:

设计并合成了-系列含不同末端给电子基团及共轭链长度的1,1-二腈基.2,2-二苯基乙烯类化合物(D1-D7),用核磁共振氢谱(1HNMR)、核磁共振碳谱(13CNMR)和高分辨质谱(HRMS)对分子结构进行了表征.选用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,测定了它们的线性光物理性质,用光漂白法研究了它们的光稳定性,用热失重法测试了它们的热稳定性.研究了这7个化合物针对800nm脉冲激光(掺钛蓝宝石激光器,脉冲宽度~130fs,重复频率1000Hz)的光限幅性质.结果表明:以二烷基氨基为给电子基团的4个化合物(D4-D7)对800nm的飞秒脉冲激光均具有显著的光限幅性能,限幅机制为双光子吸收(2PA),而端基给电子能力较弱、共轭链长较短的D1-D3光限幅效果并不明显.此外,D4-D7都具有较好的热稳定性和光稳定性.而且,该系列化合物的双光子吸收截面、光稳定性和热稳定性都具有随分子结构中给电子基团增强或共轭链增长而增大或提高的趋势.D7具有最好的综合性能,是-个有应用潜力的光限幅材料.

英文摘要:

A series of malononitrile derivatives (D1-DT) with different electron donors and conjugation lengths were designed and synthesized. Their structures were characterized using 1H and 13C nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopies, and high-resolution mass spectrometry (HRMS). Their linear photophysical properties were investigated in dimethylformamide (DMF) solutions, their optical stabilities were investigated using photobleaching experiments, and their thermal stabilities were determined using thermogravimetric analysis (TGA). The optical limiting behaviors of D1-D7 under an 800 nm femtosecond pulsed laser (Ti:sapphire laser, ~130 fs, 1000 Hz) were investigated. The results showed that four of the compounds (D4-DT), which had dialkylamines as electron donors, exhibited significant optical limiting behaviors, based on two-photon absorption (2PA), but the other three compounds (D1-D3), which had either weak donors or short conjugation lengths, showed very weak optical limiting behaviors. All the compounds had good photochemical and thermal stabilities. The 2PA cross-sections and optothermal stabilities of this series of compounds increased with increasing conjugation length or electron-donating ability of the alkylamine groups in their structures. D7, which had the best properties, is a potential candidate for optical limiting applications under an 800 nm femtosecond pulsed laser.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781