含树枝状结构三氰基吡咯啉受体的有机二阶非线性光学发色团及其合成方法和用途技术

本发明专利技术涉及有机二阶非线性光学材料领域，特别涉及一类高性能含树枝状结构三氰基吡咯啉（ＴＣＰ）类受体的有机二阶非线性光学发色团及其合成方法和用途。本发明专利技术的含树枝状结构ＴＣＰ受体的二阶非线性光学发色团，由于引入了具有强吸电子能力的三氰基吡咯啉作受体，发色团分子的一阶超极化率大大提高。树枝状侧链的引入改善了发色团在聚合物中的溶解性和成膜性，减小了分子间的相互作用力，提高了分子的极化效率，有序参数达到４４％，在低掺杂浓度下得到电光系数能够达到６１ＰＭ／Ｖ，另外，可交联型侧链的引入会大大提高发色团在聚合物中的取向稳定性，从而提高材料的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机二阶非线性光学材料领域，特别涉及一类高性能含树枝状结构三氰基吡咯啉(TCP)类受体的有机二阶非线性光学发色团及其合成方 法，以及用含树枝状结构TCP受体的有机二阶非线性光学发色团与无定型聚 合物惨杂制备极化聚合物薄膜。
技术介绍
二阶非线性光学材料主要用于电光调制，频率转换和光开关(调制)等， 它们在光通讯和光信号过程(光计算)等领域有着广泛的应用。目前，实用 的二阶非线性光学材料主要是无机材料。有机材料与无机材料相比具有非线 性光学系数大、响应速度快、光学损伤阈值高、可根据要求进行分子设计、易于加工以及廉价等优点。如现在使用的电光材料铌酸锂，它的二阶非线性光学系数为30pm/V，带宽为lOGHz，而文献报道的有机材料的最高电光 系数已达到150pm/V，最高带宽超过200GHz，预期带宽为350GHz。虽然有机材料的二阶非线性光学系数、带宽等一些单项指标已远远超过 无机材料，并且用有机电光材料制成的器件己有商品出售，但它们在稳定性 方面特别是在光学稳定性方面还存在一定的缺陷。寻找各项性能指标均较优 越的有机二阶非线性光学材料代替现有的无机材料，从而实现高的传输速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含树枝状结构三氰基吡咯啉受体的有机二阶非线性光学发色团，其具有以下结构：　＊＊＊　其中，Ｒ↓［１］、Ｒ↓［２］分别或同时为氢原子、烷基、卤代烷或羟烷基，所述的烷基中的碳链长度为碳原子数１～１０；Ｒ↓［３］、Ｒ↓［４］独立的为 含有２０个碳原子以下的烷基、芳基、酯基、苄基、蒽苄基或萘苄基；所述的卤素是氯、溴或碘。

【技术特征摘要】
1. 一种含树枝状结构三氰基吡咯啉受体的有机二阶非线性光学发色团，其具有以下结构其中，R1、R2分别或同时为氢原子、烷基、卤代烷或羟烷基，所述的烷基中的碳链长度为碳原子数1～10；R3、R4独立的为含有20个碳原子以下的烷基、芳基、酯基、苄基、蒽苄基或萘苄基；所述的卤素是氯、溴或碘。2.--种根据权利要求1所述的含树枝状结构三氰基吡咯啉受体的有机二 阶非线性光学发色团的合成方法，其特征是，该方法包括以下步骤1) 将3， 5二羟基苯甲醇同卤代烷烃、卤代芳烃或卤化苄类化合物按摩 尔比为l: 2 3的量溶解在N， N-二甲基甲酰胺溶剂中，以催化量的碳酸钾 或碳酸钠作为催化剂，在50 10(TC下搅拌，得到含有醚键的3， 5位取代的 苄醇；或将苄羟基保护的3， 5-二羟基苯甲醇同含有R3，仏的羧酸、酰氯或酸酐 按摩尔比为l: 2 5进行反应，经过脱除保护苄羟基得到含有酯基的3， 5位 取代的苄醇；2) 将步骤1)得到的含有醚键的3， 5位取代的节醇或含有酯基的3,5 位取代的苄醇溶解在四氢呋喃中，逐滴加入卤代试剂和催化量的催化剂，其 中，含有醚键的3， 5位取代的苄醇或含有酯基的3, 5位取代的苄醇同卤代试 剂中卤原子的摩尔比为l: 1.5 3，在10 8(TC下搅拌0. 5 5个小时，得到 树枝状3， 5位取代的卤化节；3) 将丙二腈二聚体和丙酮酸乙酯溶解在乙醇中，在60 9(TC下反应， 其中，丙酮酸乙酯与丙二腈二聚体的摩尔比为1.2: 1，生成三腈基吡咯啉受 体；4) 将步骤3)得到的三腈基吡咯啉电子受体与4- (N-Rp N-R2)氨基苯甲醛类电子给体，在有催化量的催化剂的...

【专利技术属性】
技术研发人员：甄珍，刘家磊，张融，邱玲，刘新厚，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]