[發明專利]寬波段光限幅材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201810007785.3
• 申請日: 2018-01-04
• 公開（公告）號: CN108129519B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 孫繼斌;周樹云;孫興明;謝政;胡秀杰;陳萍
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: C07F15/00
• 分類號: C07F15/00;G02F1/361
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 趙曉丹

本發明公開一種寬波段光限幅材料，該材料的結構為：由金屬Pt(II)原子分別通過化學鍵與電子給體結合且通過配位鍵和化學鍵與電子受體結合形成的共軛結構；所述電子給體選自四硫富瓦烯衍生物，所述電子受體選自苯并咪唑衍生物或聯二吡啶衍生物。該光限幅材料兼具對可見光的高透過性以及具有激光寬波段限幅性能的特性。本發明還公開了該寬波段光限幅材料的制備方法和應用。

技術領域

本發明涉及光限幅材料領域。更具體地，涉及一種寬波段光限幅材料及其制備方法和應用。

背景技術

隨著激光技術的飛速發展，激光已在諸多領域中得到應用，相應的激光防護材料也被越來越多的研究和報道。其中，基于非線性光學效應的激光限幅材料，由于對激光具有高阻低通的作用，引起了人們的廣泛關注。例如，以富勒烯、卟啉、酞菁等大的π-電子共軛體系及其衍生物為代表的有機共軛分子，由于其結構易于修飾和衍生、性能易于調控、非線性系數高、響應速度快等特點，表現出了高的光限幅性能。但是，這類材料擁有大的π-電子共軛體系，往往在可見光區有著較強的吸收，極大地限制了它們在寬波段光限幅領域的實際應用。

因此，針對以上問題，需要提供一種可獲得同時對可見光具有高透過性以及具有激光寬波段限幅性能的光限幅材料。

發明內容

本發明的第一個目的在于提供一種兼具溶解性能好、熱穩定性高、限幅波段寬、起始限幅閾值低，并在可見光區表現出高透過率的寬波段光限幅材料。

本發明的第二個目的在于提供一種寬波段光限幅材料的制備方法。

本發明的第三個目的在于提供一種寬波段光限幅材料的應用。

為達到上述第一個目的，本發明提供一種寬波段光限幅材料，所述材料的結構為：由金屬Pt(II)原子分別通過化學鍵與電子給體結合且通過配位鍵和化學鍵與電子受體結合形成的共軛結構；所述電子給體選自四硫富瓦烯衍生物，所述電子受體選自苯并咪唑衍生物或聯二吡啶衍生物。

優選地，所述苯并咪唑衍生物選自如下式I-1所示的化合物，所述聯二吡啶衍生物選自如下式I-2所示的化合物：

其中，所述R選自C1-C12的直鏈烷基或所述x、n和m各自獨立地選自1-12的正整數，所述*表示基團的連接點。

優選地，所述材料的結構如下式II-1至II-4中的任一項所示：

其中，

所述D₁選自基團

所述D₂選自基團和中的一種；

所述D₃選自基團

所述D₄選自基團

所述A選自基團或基團

其中，所述R選自C1-C12的直鏈烷基或所述x、n和m各自獨立地選自1-12的正整數，所述*表示基團的連接點。

為達到上述第二個目的，本發明提供一種寬波段光限幅材料的制備方法，該方法包括如下步驟：

將鹵代四硫富瓦烯與三甲基硅基乙炔進行偶聯反應，再在堿性條件下得到乙炔基取代的四硫富瓦烯衍生物；

將苯并咪唑衍生物或聯二吡啶衍生物與四氯鉑酸鉀混合，回流，柱層析或抽濾分離純化得到含鉑化合物；

將所述乙炔基取代的四硫富瓦烯衍生物與所述含鉑化合物溶于溶液中，并在堿性條件和惰性氣氛下進行回流反應，分離純化得到所述寬波段光限幅材料。

優選地，所述堿性條件為包含碳酸鉀、氟化鉀或氫氧化鈉的堿性物質。