[發明專利]一種基于二噻吩乙烯的非線性光學發色團及其制備和用途

在審

• 申請號: 201810434074.4
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN108610325A
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 鄧國偉;汪楠;趙紫羽;張小玲;李仲輝;何誠誠;張理
• 申請（專利權）人: 成都師范學院
• 主分類號: C07D333/24
• 分類號: C07D333/24;C07D471/06;G02F1/361
• 代理公司: 上海諾衣知識產權代理事務所(普通合伙) 31298
• 代理人: 韓國輝

本發明涉及一種基于二噻吩乙烯的非線性光學發色團及其制備和用途。本發明以二噻吩乙烯為共軛電子橋基團，分別在其兩端引入給電子基團和吸電子基團，從而成功制備系列具有“D?π?A”結構特征的非線性光學發色團。二噻吩乙烯在光照下的開/關環行為使得制備所得的非線性光學發色團具有性能可調控性，光照下，本發明的非線性光學發色團的非線性光學性能具有開/關行為，在非線性光學開關材料方面具有重要應用。本發明的基于二噻吩乙烯的非線性光學發色團具有以下結構：，其中D為電子給體，A為電子受體。

技術領域

本發明涉及具有開關行為的非線性光學材料，特別涉及基于二噻吩乙烯的非線性光學發色團及其制備和用途。

背景技術

隨著社會的不斷發展，信息在人們的生活生產中的重要作用日益凸顯。與信息的處理、傳輸和存儲相關的技術的革新引起了較多的關注。非線性光學材料可用于制備多種高性能光學器件，在光通信、光信息處理和存儲以及電光器件方面具有重要應用，相關材料的研究備受關注。在眾多非線性光學材料中，二階非線性光學分子開關材料是一類對外界的某種或多種刺激作出響應，進而改變分子自身的非線性光學性能的新穎分子材料，這類材料除了與一般的非線性光學材料具有相同的功能和應用外，還與激光技術緊密結合，且在光電技術、新型分子光電器件、光電開關、傳感和光子學領域具有潛在的新用途，進而吸收了不少研究者的興趣。

由于自身在非線性光學性能、響應速度和可加工性方面的優勢，基于D-π-A（D：電子給提，A：電子受體）結構設計方案的有機型材料是非線性光學材料的重要研究組成。目前，非線性光學開關材料的設計與制備大多是通過引入刺激響應基團，并結合D-π-A結構設計來實現。現階段，在分子層次調控非線性光學性能的方法包括光照，pH改變，還原反應，離子識別反應等，這些方法可以在一定程度上改變共軛分子的分子內電子轉移能力，進而直接影響非線性光學性能。

將有機非線性光學開關材料制成光波導器件，其非線性光學性能的調控大多需要在聚合物薄膜中進行，而采用pH改變、氧化還原反應和離子識別等方法雖可在溶液狀態下有效調控非線性光學性能，但很難改變器件中材料的非線性光學性能，這些不足造成了非線性光學開關材料的應用局限。光致變色是基團在光的照射下發生結構的變化從而產生光學性質和電化學性質改變的一種現象。光輻射誘導的基團結構的改變在溶液狀態、固體和聚合物薄膜中均可以實現。因此，光照條件下引發的光化學反應成為調控非線性光學材料性能的有效手段。

要實現非線性光學開關材料的器件化并進一步優化器件性能，材料需具備：（1）較大的非線性光學性能；（2）開、關狀態下的結構應較為穩定；（3）開、關方式簡單；（4）開關速度快。二噻吩乙烯（DTE）是重要的光致變色基團，在紫外光和可見光的照射下，DTE分別可以轉化為不共軛的開環結構和高度共軛的閉環結構，直接影響電子在分子中的轉移能力。同時DTE具有良好的熱穩定性，耐疲勞性和較快的光致構型轉化速度。這些優點使得DTE在可開關非線性光學材料應用中具有重要的應用前景。本專利擬以二噻吩乙烯作為π電子橋，制備出系列基于二噻吩乙烯的非線性光學發色團，提供優異的非線性光學開關材料。

發明內容

鑒于現有技術中還未有出現能在開/關狀態下均具有優異性能的光學發色團，為了克服上述缺陷，本發明的目的在于提供一類具有開/關行為的含有二噻吩乙烯的非線性光學發色團，所述發色團在關環狀態時具有較大的非線性光學性能，在開環狀態時具有較小的非線性光學系數，同時上述性能具有長時間的穩定性。

本發明的另一目的是提供一種含有二噻吩乙烯的非線性光學發色團的合成方法。

本發明的再一目的在于提供含有二噻吩乙烯的非線性光學發色團的用途。