新型D-π-A芘基查尔酮衍生物的合成与超快光学吸收响应 被引量：1

1

作者 石玉芳 孙金鱼 +1 位作者 王迎进 赵明根 《合成化学》 CAS 2022年第1期1-7,共7页

设计并合成了两种新型查尔酮衍生物1-(2,5-二甲氧基苯基)-3-(芘-1-基)丙烯酮(a)和1-(3,4-二甲氧基苯基)-3-(芘-1-基)丙烯酮(b),其结构经IR,^(1)H NMR,^(13)C NMR,LC-MS等表征。测定了化合物的紫外(UV-Vis)和荧光(FL)谱图,并对a和b进行... 设计并合成了两种新型查尔酮衍生物1-(2,5-二甲氧基苯基)-3-(芘-1-基)丙烯酮(a)和1-(3,4-二甲氧基苯基)-3-(芘-1-基)丙烯酮(b),其结构经IR,^(1)H NMR,^(13)C NMR,LC-MS等表征。测定了化合物的紫外(UV-Vis)和荧光(FL)谱图,并对a和b进行了理论计算和热特性研究。在B3LYP/6-311+G(d,p)理论水平上对化合物a和b进行了结构优化。前线轨道分析表明:a和b分子的能隙分别为3.24 eV和3.08 eV,存在分子内电荷转移现象。飞秒Z-扫描结果显示:a和b在515 nm和532 nm处表现出反饱和吸收与超快光学响应。热性能、理论计算和非线性吸收实验结果一致表明:化合物a和b在非线性光学领域有潜在应用前景。 展开更多

关键词 查尔酮 三阶非线性光学吸收 理论计算 超快光学响应 合成 前线轨道 反饱和吸收

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新型同分异构芘基查尔酮的理论研究和超快三阶非线性光学响应 被引量：7

2

作者 石玉芳 白杨 +2 位作者 孙金鱼 李军 赵明根 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1035-1043,共9页

合成了3个新型同分异构芘基查尔酮:1-(芘-1-基)-3-(吡啶-2-基)-2-丙烯-1-酮(3a)、1-(芘-1-基)-3-(吡啶-3-基)-2-丙烯-1-酮(3b)和1-(芘-1-基)-3-(吡啶-4-基)-2-丙烯-1-酮(3c)。通过核磁共振波谱仪(NMR)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和液... 合成了3个新型同分异构芘基查尔酮:1-(芘-1-基)-3-(吡啶-2-基)-2-丙烯-1-酮(3a)、1-(芘-1-基)-3-(吡啶-3-基)-2-丙烯-1-酮(3b)和1-(芘-1-基)-3-(吡啶-4-基)-2-丙烯-1-酮(3c)。通过核磁共振波谱仪(NMR)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和液-质联用仪(LC-MS)等技术手段表征3个化合物的结构、热稳定性和线性光学性质和三阶非线性光学吸收性能。结果表明,在532 nm和180 fs条件下,化合物3a-3c均表现出超快三阶非线性光学响应,化合物3c的非线性吸收系数分别是化合物3b和3a的1.14和2.67倍。运用密度泛函理论方法计算了化合物3a-3c的非线性光学性质及其电子性质,结果表明,化合物3c分子具有最大的静态第一超极化率(β0)(2830.9 a.u.),并具有最小的最高占据分子轨道(HOMO)-最低空分子轨道(LUMO)之间的能隙(3.11 eV)和最小的跃迁能(ΔE)(2.67 eV),这与N原子在吡啶环上的位置有关;分子内部均存在电荷转移现象。3个化合物的紫外-可见光谱在450 nm以上无吸收,有良好的热稳定性,在激光防护方面有应用前景。 展开更多

关键词 芘基查尔酮 同分异构 理论研究 Z-扫描技术 超快三阶非线性光学响应

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2-(芘-1-基)-1,8-萘啶的合成、理论计算及超快三阶非线性光学响应 被引量：5

3

作者 孙金鱼 王桂林 +2 位作者 石玉芳 刘成琪 赵明根 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1172-1178,共7页

合成了一个供体-受体(D-A)型含芘萘啶衍生物2-(芘-1-基)-1,8-萘啶(PN)。通过核磁共振波谱(NMR)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、液-质联用仪(LC-MS)表征了其结构。通过电子光谱和Z-扫描技术方法分别研究了化合物PN的线性光学性质和三阶非... 合成了一个供体-受体(D-A)型含芘萘啶衍生物2-(芘-1-基)-1,8-萘啶(PN)。通过核磁共振波谱(NMR)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、液-质联用仪(LC-MS)表征了其结构。通过电子光谱和Z-扫描技术方法分别研究了化合物PN的线性光学性质和三阶非线性光学吸收,采用综合热分析方法测定了它的热稳定性。结果表明,在532 nm、180 fs条件下,PN的三阶非线性吸收行为为反饱和吸收,其吸收系数为β=9.0×10^-14 m/W,显示出超快三阶非线性光学响应。运用密度泛函理论方法计算了分子轨道能量、极化率和超极化率,结果表明电子转移能够在分子内部进行。2-(芘-1-基)-1,8-萘啶的紫外光谱在450 nm以上无吸收,在非线性光学吸收、激光防护、吸收型光开关或双稳器件等方面可作备选材料。 展开更多

关键词 含芘萘啶衍生物 Z-扫描技术 理论计算 超快三阶非线性光学响应

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三联噻吩基查尔酮衍生物的线性光学性质和超快非线性光学响应 被引量：2

4

作者 尹爱萍 孙金鱼 +2 位作者 石玉芳 王迎进 赵明根 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1138-1146,共9页

以α-三联噻吩甲醛为原料,与3种二氯苯乙酮发生Claisen-Schmidt缩合反应,合成了3种含有三联噻吩基的查尔酮衍生物:1-(α-三联噻吩-2-基)-3-(2,4-二氯苯基)丙烯酮(a)、1-(2,5-二氯苯基)-3-(α-三联噻吩-2-基)丙烯酮(b)和1-(3,4-二氯苯基)... 以α-三联噻吩甲醛为原料,与3种二氯苯乙酮发生Claisen-Schmidt缩合反应,合成了3种含有三联噻吩基的查尔酮衍生物:1-(α-三联噻吩-2-基)-3-(2,4-二氯苯基)丙烯酮(a)、1-(2,5-二氯苯基)-3-(α-三联噻吩-2-基)丙烯酮(b)和1-(3,4-二氯苯基)-3-(α-三联噻吩-2-基)丙烯酮(c)。借助核磁共振波谱仪(^(1)H NMR、^(13)C NMR)和液-质联用谱仪(LC-MS)对其结构进行了表征;采用Z-扫描技术(600 nm,180 fs)测定了3个化合物的非线性光学吸收性能;运用含时密度泛函理论(TD-DFT)方法计算了它们的极化率(α_(0))、静态第一超极化率(β_(0))、振子强度(f_(0))、跃迁能(ΔE)、基态和最主要激发态之间的偶极矩差(Δμ)、最主要激发态的主要组成、最高占据分子轨道(HOMO)和最低空分子轨道(LUMO)之间的能隙,同时测定了它们的线性光学性质。结果表明,化合物c的紫外吸收波长、荧光发射波长、热稳定性、极化率均最大;化合物a—c均存在分子内电荷转移现象,非线性吸收均为双光子吸收,化合物a、b还有五阶非线性吸收,它们均表现出超快非线性光学响应,可作非线性光学研究备选材料。 展开更多

关键词 三联噻吩基查尔酮衍生物 Z-扫描技术 理论计算 超快非线性光学响应

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基于二茂铁的两个查尔酮衍生物的合成及超快三阶非线性光学响应 被引量：2

5

作者 孙金鱼 王迎进 +2 位作者 石玉芳 任光明 赵明根 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期282-290,共9页

二茂铁是合成新颖有机功能材料的基本单元之一。本文设计并合成了两个基于二茂铁的同分异构查尔酮衍生物:1-二茂铁基-3-(噻吩-2-基)丙烯酮(a)和1-二茂铁基-3-(噻吩-3-基)丙烯酮(b)。采用超快激光Z-扫描技术(脉宽180 fs,波长532 nm)测定... 二茂铁是合成新颖有机功能材料的基本单元之一。本文设计并合成了两个基于二茂铁的同分异构查尔酮衍生物:1-二茂铁基-3-(噻吩-2-基)丙烯酮(a)和1-二茂铁基-3-(噻吩-3-基)丙烯酮(b)。采用超快激光Z-扫描技术(脉宽180 fs,波长532 nm)测定了化合物a和b的三阶非线性光学性质。结果表明,化合物a吸收系数β=-2. 1×10^(-12)m/W,折射率n_2=1. 9×10^(-19)m^2/W,分子超极化率γ=5. 37×10^(-32)esu;化合物b:β=-1. 2×10^(-13)m/W,n_2=2. 0×10^(-19)m^2/W,γ=4. 48×10^(-32)esu。说明在飞秒激光激发下,电荷转移能够在化合物a和b分子内部快速进行,二者均具有优异的超快三阶非线性光学响应。在B3LYP/6-311+G(d,p)理论水平下,计算了化合物a和b分子轨道能量、极化率和各基团在前线分子轨道中的占有率。理论计算结果显示,二茂铁基团在化合物a和b前线分子轨道中占有率分别为97%和98%,对两化合物的非线性光学性能起主导作用。 展开更多

关键词 查尔酮衍生物 Z-扫描技术 理论模拟 超快三阶非线性光学响应

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二茂铁基查尔酮的理论研究和超快三阶非线性光学响应:1-二茂铁基-3-(4-氟苯基)丙烯酮

6

作者 高晓静 孟嘉乐 +1 位作者 石玉芳 赵明根 《化学世界》 CAS CSCD 2019年第10期658-662,共5页

应用密度泛函理论计算了1-二茂铁基-3-(4-氟苯基)丙烯酮(FFPAK)的最高占据轨道(HOMO)、最低空轨道(LUMO)能量和分子极化率;采用Z-扫描技术(532nm,180fs)测定了FFPAK的三阶非线性光学性质:β=-6.8×10^-13 m/W,n2=2.1×10^-19 m^... 应用密度泛函理论计算了1-二茂铁基-3-(4-氟苯基)丙烯酮(FFPAK)的最高占据轨道(HOMO)、最低空轨道(LUMO)能量和分子极化率;采用Z-扫描技术(532nm,180fs)测定了FFPAK的三阶非线性光学性质:β=-6.8×10^-13 m/W,n2=2.1×10^-19 m^2/W,γ=5.55×10^-32esu;结果表明,FFPAK容易发生分子内电荷转移,分子容易被极化,显示出超快三阶非线性光学响应。 展开更多

关键词 二茂铁衍生物 查尔酮 超快三阶非线性光学响应

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二茂铁基查尔酮的理论研究和超快三阶非线性光学响应:1-二茂铁基-3-(4-溴苯基)丙烯酮

7

作者 王豪 高健 +1 位作者 王桂林 赵明根 《兰州文理学院学报（自然科学版）》 2018年第5期50-54,共5页

应用密度泛函理论计算了1-二茂铁基-3-(4-溴苯基)丙烯酮(FBPAK)的最高占据轨道(HOMO)、最低空轨道(LUMO)能量和分子极化率;采用Z-扫描技术(532nm,180fs)测定了FBPAK的三阶非线性光学参数:非线性吸收系数β=-1.0×10-12 m/W,三阶非... 应用密度泛函理论计算了1-二茂铁基-3-(4-溴苯基)丙烯酮(FBPAK)的最高占据轨道(HOMO)、最低空轨道(LUMO)能量和分子极化率;采用Z-扫描技术(532nm,180fs)测定了FBPAK的三阶非线性光学参数:非线性吸收系数β=-1.0×10-12 m/W,三阶非线性分子超极化率γ=1.4×10-32esu;结果表明,FBPAK容易发生分子内电荷转移,分子容易被极化,显示出超快三阶非线性光学响应;同时测定了FBPAK的紫外吸收光谱和DSC曲线. 展开更多

关键词 二茂铁衍生物 查尔酮 超快三阶非线性光学响应

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二茂铁基查尔酮衍生物的合成及超快三阶非线性光学响应 被引量：6

8

作者 石玉芳 王迎进 +1 位作者 孙金鱼 赵明根 《化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期739-744,共6页

合成两种新颖的含二茂铁基团的查尔酮衍生物:1-二茂铁基-3-(4-叔丁基苯基)丙烯酮(a)和1-二茂铁基-3-联苯基丙烯酮(b),经~1H NMR、^(13)C NMR和HR-MS对其结构进行了表征,并测定了化合物的热力学性质。采用量子化学方法计算了它们的分子... 合成两种新颖的含二茂铁基团的查尔酮衍生物:1-二茂铁基-3-(4-叔丁基苯基)丙烯酮(a)和1-二茂铁基-3-联苯基丙烯酮(b),经~1H NMR、^(13)C NMR和HR-MS对其结构进行了表征,并测定了化合物的热力学性质。采用量子化学方法计算了它们的分子轨道能量和极化率,给出了轨道电子云图。采用紫外-可见吸收光谱和Z-扫描技术分别测定了其线性和非线性光学性质。结果表明,与原料乙酰基二茂铁相比,化合物a和b的紫外吸收明显增强,且b的吸收波长更长;化合物a和b均存在分子内电荷转移现象,表现出超快三阶非线性光学响应。 展开更多

关键词 二茂铁衍生物 查尔酮 合成 超快三阶非线性光学响应

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两个查尔酮衍生物的合成及超快三阶非线性光学响应 被引量：2

9

作者 王桂林 孙金鱼 +2 位作者 尹爱萍 王迎进 赵明根 《化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期1027-1032,共6页

合成了两个二茂铁基查尔酮衍生物:1-二茂铁基-3-(4,5-苯并噻吩-3-基)丙烯酮(FBTAK)和1-二茂铁基-3-(5-苯基噻吩-2-基)丙烯酮(FPTAK),经核磁共振氢谱、碳谱和高分辨质谱对其结构进行表征。采用Z-扫描技术测定了化合物的三阶非线性光学吸... 合成了两个二茂铁基查尔酮衍生物:1-二茂铁基-3-(4,5-苯并噻吩-3-基)丙烯酮(FBTAK)和1-二茂铁基-3-(5-苯基噻吩-2-基)丙烯酮(FPTAK),经核磁共振氢谱、碳谱和高分辨质谱对其结构进行表征。采用Z-扫描技术测定了化合物的三阶非线性光学吸收系数(β)、折射系数(n2)和分子超极化率(γ),采用密度泛函理论方法计算了它们的几何结构、分子轨道电子云图和相关能量,同时也测定了其紫外-可见吸收光谱和DSC曲线。FPTAK的分子超极化率(γ)分别是FBTAK、1-二茂铁基-3-(4-叔丁基苯基)丙烯酮(a)和1-二茂铁基-3-联苯基丙烯酮(b)的6. 04倍、4. 3倍和3. 7倍。从构效关系看,苯联噻吩基比苯并噻吩基和联苯基的贡献大,也就是噻吩环比苯环的贡献大。结果表明,电荷转移可以在分子内发生,表现出超快三阶非线性光学响应。 展开更多

关键词 二茂铁基查尔酮衍生物 理论计算 Z-扫描技术 超快三阶非线性光学响应

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二茂铁基查尔酮衍生物的超快三阶非线性光学响应

10

作者 王迎进 孙金鱼 +2 位作者 石玉芳 任光明 赵明根 《化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期636-641,共6页

合成三例二茂铁基查尔酮衍生物:1-二茂铁基-3-(5-溴噻吩-2-基)-2-丙烯-1-酮(1)、1-二茂铁基-3-(4-溴噻吩-2-基)-2-丙烯-1-酮(2)和1-二茂铁基-3-(5-氯噻吩-2-基)-2-丙烯-1-酮(3);采用1H NMR、13C NMR和HR-MS对化合物1~3进行了结构表征,... 合成三例二茂铁基查尔酮衍生物:1-二茂铁基-3-(5-溴噻吩-2-基)-2-丙烯-1-酮(1)、1-二茂铁基-3-(4-溴噻吩-2-基)-2-丙烯-1-酮(2)和1-二茂铁基-3-(5-氯噻吩-2-基)-2-丙烯-1-酮(3);采用1H NMR、13C NMR和HR-MS对化合物1~3进行了结构表征,并测定了其热学性质;运用密度泛函理论方法进行结构优化,并计算得到了它们的分子轨道能量和极化率;采用紫外-可见吸收光谱与Z-扫描技术(532nm,180fs)分别测定了三种化合物的线性和非线性光学性质。结果表明,化合物1~3的紫外吸收波长发生明显红移,且1的非线性吸收幅度、极化率和分子超极化率最大;1、2和3均存在分子内电荷转移现象,表现出超快三阶非线性光学响应。 展开更多

关键词 二茂铁衍生物 查尔酮 Z-扫描技术 超快三阶非线性光学响应 合成

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4个芘基查尔酮衍生物的合成及超快三阶非线性光学响应

11

作者 孙金鱼 王桂林 +2 位作者 石玉芳 王迎进 赵明根 《分子科学学报》 CAS 北大核心 2021年第3期243-251,共9页

本文合成了4个D-A-π-D型芘基查尔酮衍生物:1-(芘-1-基)-3-(3,4-二甲氧基苯基)丙烯酮(3a)、1-(芘-1-基)-3-(3,4,5-三甲氧基苯基)丙烯酮(3b)、1-(芘-1-基)-3-(3,5-二甲氧基苯基)丙烯酮(3c)及1-(芘-1-基)-3-(2,4-二甲氧基苯基)丙烯酮(3d)... 本文合成了4个D-A-π-D型芘基查尔酮衍生物:1-(芘-1-基)-3-(3,4-二甲氧基苯基)丙烯酮(3a)、1-(芘-1-基)-3-(3,4,5-三甲氧基苯基)丙烯酮(3b)、1-(芘-1-基)-3-(3,5-二甲氧基苯基)丙烯酮(3c)及1-(芘-1-基)-3-(2,4-二甲氧基苯基)丙烯酮(3d).采用差示扫描量热法测定了它们的DSC/TG曲线.通过紫外光谱、荧光光谱和Z-扫描技术方法分别研究了它们的线性光学性质和三阶非线性光学吸收.实验表明,在532 nm和180 fs条件下,化合物3a-3d均表现出超快三阶非线性光学响应,化合物3b的非线性吸收系数分别是化合物3a,3c和3d的11,1.2和12.8倍.运用密度泛函理论方法计算了化合物3a-3d的非线性光学性质及其电子性质,结果表明化合物3b具有最大极化率(6.42×10^(-39) C^(2)·m^(2)·J^(-1))和超极化率(6.48×10^(-50) C^(3)·m^(3)·J^(-2)),并具有最小的Egap(3.1660 eV)和跃迁能ΔE(2.8442 eV),这与苯环上连的三甲氧基有关,且化合物3a-3d内部均存在电荷转移现象. 展开更多

关键词 芘基查尔酮衍生物 Z-扫描技术 超快三阶非线性光学响应

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ω,ω,ω′,ω′-四溴-2,6-二乙酰基吡啶的合成及超快三阶非线性光学响应

12

作者 王桂林 孙金鱼 +2 位作者 王迎进 石玉芳 赵明根 《分子科学学报》 CAS 北大核心 2020年第6期477-482,I0003,共7页

合成一种新型化合物ω,ω,ω′,ω′-四溴-2,6-二乙酰基吡啶(TBDP),通过IR,1H NMR,13C NMR和HR-MS表征其结构.测定了紫外吸收光谱和荧光发射光谱.采用密度泛函理论方法计算了TBDP的分子轨道能量和极化率.在脉宽190 fs,激光波长480 nm条... 合成一种新型化合物ω,ω,ω′,ω′-四溴-2,6-二乙酰基吡啶(TBDP),通过IR,1H NMR,13C NMR和HR-MS表征其结构.测定了紫外吸收光谱和荧光发射光谱.采用密度泛函理论方法计算了TBDP的分子轨道能量和极化率.在脉宽190 fs,激光波长480 nm条件下,采用Z-扫描技术测定了TBDP的三阶非线性光学折射系数n2=1.9×10-19 m2·W-1,表现出超快三阶非线性光学响应. 展开更多

关键词 ω ω ω’ ω’-四溴-2 6-二乙酰基吡啶 合成 Z-扫描技术 超快三阶非线性光学响应

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1-二茂铁基-3-(4-氯苯基)丙烯酮的合成和超快非线性光学响应 被引量：1

13

作者 杨雪清 刘真平 +3 位作者 王玉英 李文利 李永清 孙金鱼 《分子科学学报》 CAS 北大核心 2019年第3期233-237,共5页

合成1种查尔酮衍生物1-二茂铁基-3-(4-氯苯基)丙烯酮(FCPAK),并采用1HNMR、13C NMR和HR-MS对其结构进行表征.测定了紫外光谱和DSC曲线.采用密度泛函理论方法计算了FCPAK的分子轨道能量和极化率.在波长为532nm、脉宽为180fs激光脉冲条件... 合成1种查尔酮衍生物1-二茂铁基-3-(4-氯苯基)丙烯酮(FCPAK),并采用1HNMR、13C NMR和HR-MS对其结构进行表征.测定了紫外光谱和DSC曲线.采用密度泛函理论方法计算了FCPAK的分子轨道能量和极化率.在波长为532nm、脉宽为180fs激光脉冲条件下,采用Z-扫描技术测定了其三阶非线性光学参数:吸收系数β=-4.8×10-13 m/W,折射率n2=2.2×10-19 m2/W,分子超极化率γ=3.29×10-52 C3·m3·J-2.结果表明,分子内部存在电荷转移现象,表现出超快三阶非线性光学响应. 展开更多

关键词 查尔酮衍生物 理论计算 Z-扫描技术 超快三阶非线性光学响应

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