均三嗪衍生物的合成及光学性质的研究

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1、摘要近年来，双光子吸收效应在双光子激发荧光显微、频率上转换发射和光限幅等多个领域显示出良好的应用前景，设计和合成具有强双光子效应的有机材料成为有机光电功能材料领域的研究的热点之一。目前已见报道的强双子化合物的结构特点可以归纳为D一Ⅱ一A型偶极分子；中心对称型四极分子(包括D丹D，A．兀．A、D．7【一A一7【．D和A一兀．D一兀．A等)；以及星形八极分子。由于八极分子或多支化合物近几年才被引入到双光子研究领域，因此设计和合成新型的多支状化合物，探讨该类分子的“构效”关系，具有重要意义。本文首次合成、表征了五个新的均三嗪类支状化合物，并与本研究组所合成的三个化合物做了比较

2、，系统考察了这些化合物的线性吸收、单光子荧光(SPEF)和双光子荧光(TPEF)性质。具体内容和结论如下：1．均三嗪衍生物的合成以三嗪环为电子受体，以三种给电子能力不同的基团做为电子给体，合成了五个新的化合物。Me、WN每r，Me¨INoN≯6I∥白NEt2LlEf2NL2Et2NNEt2弓≮．．C．2№丫～№蚴∥6NEt2S1N泸MeNT．3图1本文所合成化合物的结构式NEt2NS3NEt2图2本研究组所合成的三个化合物的分子结构式2．线性光学性质：吸收光谱和荧光发射性质的研究本文系统研究了溶剂的极性、分子结构(例如侧链数目，侧链长度)对化合物的线性光学特性的影响，结

3、论如下：(1)在甲苯溶剂中，随着侧链数目的增多，化合物的吸收和发射波长均明显红移，摩¨尔吸光系数、SPEF强度明显增加。备‘丽Cn)三m．≥旦oiv"Wavelength／nm图3s系列与L系列化合物在甲苯溶液中的荧光光谱(2)对于侧链数目相同的化合物，随着侧链的加长，化合物的吸收和发射波长明显红移。荧光强度也有大幅度的提高。在甲苯溶剂中长链化合物的量子产率明显提高，各相应化合物的荧光量子产率比值如下所示：Sl：L1=l：22．0，S2：L2=1：4．5，S3：L3=1：4，7(3)溶剂对所有化合物的吸收光谱影响不大，但对荧光峰位和强度影响较大，单光子荧光波长明显红移。

4、化合物S1，C．2以及化合物T-3，而表现出负溶致动力学效应(即荧光强度随溶剂极性的增大而增大)：而化合物S2，S3以及L系列化合物表现出正溶致动力学效应(即荧光强度随溶剂极性的增大而降低)。3．化合物的双光子荧光性质本文研究了s系列与L系列化合物在氯仿溶液中的双光子荧光性质。结论如下：(1)l什EF与zsPEF非常接近。^口EF随着侧链的数目的增多，侧链的加长，表现出了与SPEF相同的变化规律。TPEF的强度随着侧链数目的增多以及侧链的加长均增加，这也与相应化合物SPEF的变化规律相同。TPEF与SPEF的这些相似性表明，虽然由于跃迁的选律不同而导致的单，双光子吸收所

5、达到的Franck．Condon态可能不同，但经过驰豫、内转换等各种非辐射过程后，最终到达的激发态是相同的。{iI图4L系列化合物在氯仿溶剂中的TPEF谱(2)双光子吸收截面盯基本上与侧链数目成正比。L系列化合物的双光子吸收截面的比值为：L1：L2=1：1．82，L1：L3=1：2．72。总之，本文着眼于探索新型具有强双光子上转换荧光性质的材料，合成并表征了五个新的化合物。本文还分析了化合物侧链的数目和长度对光物理性质的影响，并总结出若干有意义的结论。关键词：双光予吸收双光子上转换荧光八级分子均三嗪衍生物合成AbstractRecently,moleculeswithl

6、argetwo-photonabsorption(TPA)crosssectionsareingreatdemandforvarietyapplicationincludingtwo-photonexcitedfluorescencemicroscopy,two-photonpumpedup—convertedlosing，andoptical-powerlimiting，ete．Soitisverysignificantthatmoleculeswithlargetwo-photonabsorption(TPA)CROSSsectionsaredesignedands

7、ynthesized．Sofaritwasmportedthatthestructure—propertyofcompoundswithLargeTPAcrosssectionsCanbesummarizedasymmetricdipole(D町卜A)molecules，symmetricquadrupole(D-rc-D，A—舡A、D-丌-A一册D和A—mD．71：．A)moleculesandoctupolarmolecules．Recently,octupolarandmulti·branchedcompoundsshowexcel