取代萘酞菁化合物LB膜的光谱特性研究

研究了四叔丁基萘酞菁和四叔丁基萘酞菁锌两种对称取代萘酞菁化合物LB膜的制备及其它们的聚集特性。两种萘酞菁化合物均能制成很好的LB膜。在稀溶液中，四叔丁基萘酞菁以单体为主要存在形式；而四叔丁基萘酞菁锌不仅能形成H-聚集体，而且还能形成J-聚集体，且主要以聚集体的形式存在。在LB膜中，两种化合物均形成了H-聚集体。

可溶液处理镓萘酞菁酰亚胺类电子受体材料合成与表征

设计、合成了5个酰亚胺镓萘酞菁电子受体(Cl-GaNcTI、OH-GaNcTI、R_(3)SiO-GaNcTI、F_(5)PhO-GaNcTI和QLO-GaNcTI),并将其作为受体材料应用于制备体相异质结有机太阳能电池。在波长300~1100 nm范围内,5种受体材料具有较强的近红外吸收,最大消光系数高达6.18×10^(5)L/(mol·cm),较低的最低未占据分子轨道(LUMO)能级(-3.9 eV)和良好的热稳定性(热分解温度T_(d)>320℃),在萘酞菁轴向上引入长链取代基能够有效地减弱分子聚集性,均可用作体相异质结有机太阳能电池的受体材料。

磺化2,3-萘酞菁锌(Ⅱ)、钴(Ⅱ)的电子吸收光谱和荧光光谱的研究

研究了磺化2,3-萘酞菁锌(Ⅱ)、钴(Ⅱ)在DMF(N,N-二甲基甲酰胺)、DMSO(二甲基亚砜)、乙醇、水等溶剂中的电子吸收光谱和荧光光谱.萘酞菁配合物的Q带与相应的酞菁配合物Q带相比,电子吸收光谱红移80～90nm,荧光光谱红移约100nm,荧光强度也显著增加.在金属萘酞菁中引入磺酸基,配合物的电子吸收光谱Q带发生红移,但是影响不大.对于相同中心金属的配合物,改变溶剂的种类对配合物的电子吸收光谱的Q带影响较大.在金属萘酞菁环上引入一个磺酸基时,在相同溶剂中与无取代萘酞菁相比发生荧光光谱Q带红移,荧光强度增大.但在萘酞菁环上继续引入磺酸基时,荧光强度反而减少.磺化萘酞菁钴比磺化萘酞菁锌有较大的荧光强度.不同浓度下的电子吸收光谱和荧光光谱说明金属萘酞菁有集聚倾向、能形成基激缔合物.

一个对称萘酞菁的LB膜及其二阶非线性光学性质的研究

用水平提拉法制备了四叔丁基萘酞菁锌的LB膜。利用表面压-面积曲线、紫外-可见吸收光谱、小角X-射线衍射等表征了LB膜的结构，结果表明该化合物可以形成较高质量的具有很好层状结构的多层LB膜，在膜中分子大环平面垂直于基片平面并且以分子平面并不完全重合的H-聚集体存在。采用透射SHG方法测量了相应LB膜的二阶非线性光学性质，结果显示在实验条件下该化合物LB膜的宏观二阶非线性系数以及分子超极化率分别为：X(2)=1.1～2.5×10-9esu，β=2.1～4.7×10-31esu。这一研究为开发二阶非线性光学材料提出了更宽广的领域。

萘酞菁配位化合物Ⅲ.作为制备萘酞菁化合物的原料——富马腈的合成

研究由顺丁烯二酸酐经甲酯化、酰胺化和脱水三步反应合成富马腈的较佳工艺条件，并利用元素分析和红外光谱对各步产物进行了表征。

四溴-2,3萘酞菁锌(Ⅱ)的溶解性及电子光谱研究

本文研究了四溴 -2 ,3 -萘酞菁锌 ( )在 DMF、DMSO、吡啶和硝基苯等溶剂中的溶解性及电子吸收光谱 .讨论了取代基。

八-n-丁氧基萘酞菁铜LB膜的制备及气敏特性研究

研究了八 -n-丁氧基萘酞菁铜 [Cu Nc( OBu) 8]在水亚相表面上单分子膜的形成过程 ,并在亲水基片上以Z型拉膜方式成功地拉制了多层 LB膜 .研究结果表明 ,八 -n-丁氧基萘酞菁铜在表面压为 1 5～ 5 0 m N/m条件下可形成稳定的固态膜 ,其分子极限面积为 0 .74 nm2 ,崩溃压为 5 5 m N/m;多层 LB膜八 -n-丁氧基萘酞菁铜以面对面的形式有序排列 .该膜对醇类蒸气具有较好的敏感特性 ,灵敏度顺序为异丙醇 >乙醇 >甲醇 ,其响应范围为 ( 1～ 5 )× 1 0 - 5(体积分数 ) ,且响应时间短 ( 2 s内 ) ,恢复快 ( 5 s内 ) ;而对氨气 (体积分数1× 1 0 - 4 )响应时间长 ( 30～ 60 s) ,恢复慢 ( 4～ 5

金属萘酞菁配合物在光激发下产生单线态氧能力的研究

研究了一系列金属萘酞菁配合物在光激发下产生单线态氧1O2的能力，结果表明，它们产生．能力的顺序为：ZnNc＞NiNc＞CoNc，ZnNc（OC4H9）8＞ClMnNc（OC4H9）8＞FeNc（OC4H9）8＞NiNc（OC4H9）8＞CuNc（OC4H9）8＞CoNc（OC4H9）8;ZnNcS4＞ZnNcBr4＞ZnNc＞ZnNc（OC4H9）.着重讨论了中心金属离子、环取代基因以及浓度对金属萘酞菁配合物产生1O2能力的影响。

稀土夹心双萘酞菁LB膜的非线性光学特性研究

研究了中心对称稀土夹心双萘酞菁化合物LB膜的光谱及其二阶非线性光学特性。双 (四叔丁基萘酞菁 )铒能制成很好的LB膜 ,不论在稀溶液中还是在LB膜中均主要以单体的形式存在 ,分子具有较大的超极化率 β。由于分子为中心对称结构 ,所以它们的二次谐波产生机制不同于不对称萘酞菁化合物 ,研究证明它的二阶非线性光学特性起源于电四极子模型 ,其LB膜的有效二阶非线性极化率 χ( 2 ) 为 1.1× 10 -8esu。

四溴-2,3-萘酞菁铅的合成及性质研究

以 1 ,8 -二氮杂双环 [5 .4 .0 ]+ -碳烯 -7(DBU)为催化剂合成了中心原子为重原子铅、环取代基为重原子溴的萘酞菁配合物四溴 -2 ,3-萘酞菁铅 [Pb Nc Br4],并研究了该配合物的电子吸收光谱、热稳定性、光限幅特性及重原子对其光限幅特性的影响及其机理 .该配合物在近红外区 (795～ 82 5 nm)有强吸收 (Q带 ) ,溴取代可使配合物 Q带略微蓝移 ,溶剂的极性对配合物的电子吸收光谱有较大影响 .该配合物具有较高的热稳定性 ,气氛对其热稳定性有明显影响 ,其在 N2 气氛中的热稳定性明显比在 O2 气氛中的高 ;在 O2 气氛中为一步分解 ,在 N2 气氛中为多步分解 .标题配合物具有优异的非线性光限幅特性 ,在高线性透射率 88%时的限幅阈值为 1 4 8m J/ cm2 ,限幅幅值为 332 m J/ cm2 ,损伤阈值约为 3J/ cm2 ,其光限幅特性明显优于光限幅新材料 C60 (透射率 70 %时 ,限幅阈值大于 2 4 0 m J/ cm2 ) .重原子铅和溴可显著优化材料的非线性光限幅特性 .

四叔丁基萘酞菁铅化合物的非线性和光限幅特性

合成了四叔丁基萘酞菁铅[(t-Bu)4NcPb]化合物.利用元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱等方法,验证了化合物的分子结构.应用调Q倍频ns/psNd:YAG脉冲激光系统,在波长为532nm下,研究了化合物的非线性和光限幅特性.测得化合物的非线性折射率n2和三阶非线性极化率χ(3)分别为2.42×10-11和7.91×10-12esu,通过计算得到分子极化率γ'为3.4×10-29esu.在透过率69%时限幅阈值为1522mJ/cm2,箝位值为553mJ/cm2,有效激发态与基态吸收截面比为3.16.

四溴-2,3-萘酞菁锌(Ⅱ)的合成及非线性光限幅特性

Tetrabromo-2,3-naphthophthalocyanine zinc（Ⅱ）（ZnNcBr4） was synthesized by refluxing 6-bromo-2,3-dicyanonaphthlene with anhydrous zinc chloride in n-amyl alcohol in the presence of 1,8-diazabicyclo[5,4,0]-undec-7-ene. The product was characterized by elemental analysis and IR. The absorption spectra in non-aqueous solvents and the thermal stability of the compound were studied. Its nonlinear optical limiting was explored by a double frequency Nd:YAG pulse laser system with wavelenth of 532 nm and pulse width of 8 ns and 23 ps.

新型萘酞菁化合物的反饱和吸收和光限幅特性研究

报道了四溴代萘酞菁铜的反饱和吸收和光限幅特性。通过对比研究 ,分析了金属原子和溴原子的引入对激发态光物理特性的影响。溴取代萘酞菁铜的光限幅性能优于萘酞菁铜和富勒烯。

中心对称萘酞菁分子二次谐波产生的实验研究

研究了三种萘酞菁化合物LB膜的制备 ,并通过二次谐波产生的方法研究了单个对称取代的萘酞菁化合物及双 (四叔丁基萘酞菁 )铒的二阶非线性光学特性 ,并对它们的产生机理进行了简单的讨论 单个对称取代的萘酞菁化合物 ,它们的二次谐波产生机制为磁偶极子耦合机制 ,双(四叔丁基萘酞菁 )铒的二阶非线性光学特性起源于电四极子模型 ,且它的二阶非线性极化率 χ( 2 )(或超极化率 β)

几种萘酞菁硅配合物的光动力效应的研究

研究了7种轴向配位的萘酞菁硅配合物的激发态性质、产生单重态氧的能力及对几种氨基酸的光敏氧化能力.研究表明,对于相同浓度的不同配合物来说,随着轴向配位基团推电子能力的逐渐增强,激发三重态寿命降低,产生单重态氧的能力逐渐下降,而产生单重态氧的能力是光敏氧化氨基酸反应速率的决定因素,因此,其光敏氧化氨基酸的一级反应速率常数逐渐减小.

钴萘酞菁的合成

采用Diels-Alder方法合成了2,3-萘二腈和6,7-二溴-2,3-萘二腈化合物,并以此为前体成功地合成了相应的钴萘酞菁系列化合物——一种新型的功能有机材料。另外还探讨了酞菁形成的机理,并讨论了若干影响因素。这些化合物具有较好的稳定性,在胺类或其它含氮的有机溶剂中有较好的溶解度,如苯胺、二甲基甲酰胺(DMF)或吡啶等。

磺化金属萘酞菁聚集倾向的光谱研究

在磺化金属萘酞菁的荧光光谱和电子吸收光谱的Q谱带上观察到激基缔合物的荧光光谱峰和基态聚集物的吸收光谱峰。荧光光谱和吸收光谱实验说明 ,溶液中聚体分子和单体分子同时存在 ;聚体放出或吸收光子后都解离为单体 ;在荧光光谱中金属萘酞菁的激基缔合物荧光峰相对于单体荧光峰发生红移 ,在吸收光谱中金属萘酞菁基态聚集体的吸收峰相对于单体吸收峰发生蓝移 ,聚集体的荧光光谱和吸收光谱有镜像对称关系。磺化萘酞菁钴浓度较大时 ,其荧光光谱的猝灭较大。

轴向为烷氧基配位的萘酞菁硅配合物的光谱及光稳定性

研究了4种轴向为烷氧基配位的萘酞菁硅配合物(NcS i(OR)2,R为CH3、C2H5、C3H7和C4H9)在DMSO、DMF、CH2C l2中的Q带吸收光谱和光降解动力学及其稳定性。研究结果表明,这4种萘酞菁配合物在相同溶剂中随着轴向配位烷氧基碳链的增长其最大吸收波长逐渐增加,并且在DMSO、CH2C l2溶剂中随着轴向配位烷氧基碳链的增长光稳定性逐渐增强;对于同一配合物,溶剂对其光稳定性影响顺序为:DMSO>CH2C l2>DMF。

5,9,14,18,23,27,32,36-八烷氧基2,3-萘酞菁镍(Ⅱ)的结构与光谱性质关系的研究

测定了一组八烷氧基萘酞菁镍（Ⅱ）配合物Ni（Ⅱ）（RO）8NPC（R＝C4H9，C8H17，C12H25，NPC＝C48H16N8）在5种有机溶剂（Py、DMSO、DMF、CH2Cl2、C6H12）中的电子吸收光谱和荧光光谱，研究了这些配合物的结构与光谱的关系。结果表明该系列RO取代萘酞菁镍（Ⅱ）配合物的Q带吸收光谱比无取代的红移75nm左右，荧光光谱屯相应红移50～80nm，而溶剂对其影响不大。

萘酞菁镍化合物的合成、非线性及光限幅特性

以1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳烯-7(DBU)为催化剂采用液相法合成了四叔丁基-2,3-萘酞菁镍(TBNPcNi).应用调Q倍频(ns/ps)Nd∶YAG脉冲激光系统,在532 nm波长下,研究了化合物的非线性和光限幅特性.在高斯单位制(esu)下测得化合物的非线性折射率n2和三阶非线性极化率χ(3)分别为2.07×10-11和7.57×10-12,分子极化率γ′为2.96×10-29,显著高于金属酞菁分子.化合物具有优异的非线性光限幅特性,当线性透过率为72%时,限幅阈值为1722 mJ/cm2,箝位值为700 mJ/cm2,有效激发态与基态吸收截面比为4.48.