共價鍵連接的苝二酰亞胺及并四苯聚集體的合成與光物理性質(zhì)研究中期報告

共價鍵連接的苝二酰亞胺及并四苯聚集體的合成與光物理性質(zhì)研究中期報告中期報告：共價鍵連接的苝二酰亞胺及并四苯聚集體的合成與光物理性質(zhì)研究一、研究背景和意義蒽醌和苯并三嗪等化合物作為非線性光學(xué)材料已經(jīng)引起了廣泛的關(guān)注。這些化合物的非線性光學(xué)特性是由其共軛pi電子體系所決定的。在過去的幾十年中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多具有高效非線性光學(xué)性質(zhì)的共軛聚合物。然而，由于它們通常具有很高的分子量，這些聚合物通常需要復(fù)雜的合成過程和高成本的制備方法。與聚合物相比，類似苝二酰亞胺及并四苯這樣的小分子化合物具有更好的可控性和物理化學(xué)性質(zhì)可調(diào)節(jié)性。同時，這些小分子化合物通常具有更高的量子產(chǎn)率和更好的溶解度，因此更容易制備成薄膜等形態(tài)，適用于高效非線性光學(xué)應(yīng)用。二、研究內(nèi)容和進(jìn)展本研究旨在開發(fā)一種新型的苝二酰亞胺及并四苯小分子化合物，并研究其光物理性質(zhì)，為高效非線性光學(xué)材料的開發(fā)提供新思路和新方法。這項研究的具體內(nèi)容包括以下幾個方面：1.合成苝二酰亞胺及并四苯單體：我們設(shè)計了一種新的苝二酰亞胺及并四苯單體，并進(jìn)行了化學(xué)合成。合成過程中我們使用了多步反應(yīng)，包括Pd/C催化的Sonogashira偶聯(lián)反應(yīng)和Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)，最終得到了目標(biāo)化合物。利用核磁共振波譜、紅外光譜以及高分辨質(zhì)譜等方法對該單體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。2.合成苝二酰亞胺及并四苯聚合物：利用文獻(xiàn)報道的方法，我們成功合成了苝二酰亞胺及并四苯聚合物，并使用紅外光譜、紫外光譜以及熒光光譜等技術(shù)對其進(jìn)行了表征。3.研究苝二酰亞胺及并四苯聚集體的光物理性質(zhì)：利用光學(xué)及電學(xué)技術(shù)對苝二酰亞胺及并四苯聚集體的非線性光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究。三、初步結(jié)果和進(jìn)展我們成功合成了苝二酰亞胺及并四苯單體，并使用核磁共振波譜等技術(shù)對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。經(jīng)過優(yōu)化反應(yīng)條件，我們得到了高分子產(chǎn)率的苝二酰亞胺及并四苯聚合物，并使用光學(xué)及電學(xué)技術(shù)研究了該聚集體的非線性光學(xué)性質(zhì)。初步結(jié)果表明，這種苝二酰亞胺及并四苯聚集體具有良好的線性光學(xué)性質(zhì)和非線性光學(xué)性質(zhì)。在400nm以下的波長范圍內(nèi)，該材料具有高吸收率和熒光發(fā)射性質(zhì)。在800nm左右的波長范圍內(nèi)，該材料還表現(xiàn)出良好的光學(xué)限幅性能。這些發(fā)現(xiàn)表明，該苝二酰亞胺及并四苯聚合物可能具有廣泛的應(yīng)用前景，例如高效的光學(xué)開關(guān)和光通訊應(yīng)用。四、下一步工作下一步的工作將包括以下幾個方面：1.進(jìn)一步研究苝二酰亞胺及并四苯聚合物的光物理性質(zhì)，探究其非線性光學(xué)性質(zhì)在不同波長范圍內(nèi)的表現(xiàn)，并以此為基礎(chǔ)對其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。2.探究苝二酰亞胺及并四苯聚合物在不同溶劑中的光學(xué)性質(zhì)以及薄膜等形態(tài)下的光學(xué)性質(zhì)，為其實際應(yīng)用提供基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù)。3.研究苝二酰亞胺及并四苯聚合物的二次諧波產(chǎn)生性質(zhì)，并進(jìn)一步探究其在光學(xué)限幅、光學(xué)開關(guān)以及其他光學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用。四、結(jié)論本研究成功合成了苝二酰亞胺及并四苯單體和聚合物，并初步研究了該聚合物的非線性光學(xué)性質(zhì)。結(jié)果表明，該聚合物具有良好的線性光學(xué)性質(zhì)和非線性光學(xué)性質(zhì)，在不同波長范圍內(nèi)