[发明专利]具有非线性应用的具有增强双光子吸收的化合物

说明书

技术领域

本发明涉及具有强的双光子吸收的增强发色团，其可进行光诱导的异构化过程。

背景技术

在光电应用领域中的最新进步是基于具有强的双光子吸收的发色团的进展。受益于使用具有强的双光子吸收发色团的应用包括光限幅、数据存储、3D微制造以及电子通讯。由“供体-受体-供体”(DAD)结构组成的的具有常规结构式的发色团易产生强的双光子吸收。这样的化合物以前常被用作3D光存储器的激活介质(WO03/070,689)。

1，2-二苯乙烯，尤其是双供体双取代的1，2-二苯乙烯，具有的激发态的特征是从供体向分子中心即双键发生的强电荷转移。在二氨基芪化合物中通过“推电子”得到的共振形式对应于可计算的激发态的结构(Wang et al. J.Mater.Chem.(2001)11，1600)。

这种电荷转移使得分子具有强的第三级非线性光学活性，这是因为发色团电子与波动电子域产生干扰，从而引起显著的二级谐波分量。此外，需要提及的就是在电荷转移形式中，中心双键受到削弱或不存在。这种观测解释了分子的有效的光致异构化，以及为什么具有较强的电荷转移供体的分子异构化过程较快。

需要提及的是用较强电子受体的化学基团取代1，2-二苯乙烯双键上的氢原子应当小心，这是因为被取代后的1，2-二苯乙烯的整个电子分布是一个完全共轭结构，在吸收能量后容易导致其结构的破坏。如果期望通过使用不太强的供体以及较强的受体增加系统的供体-受体特征，将采用均衡的方法。

发明内容

本发明提供具有强的双光子吸收的新型化合物以及它们在各式光电应用中的应用。

因此本发明提供了具有式(1)的化合物：

其中，n独立地是0，1或2；X¹，X²，X³和X⁴是共轭基团，各自独立地选自于(i)5或6元芳香族部分，还可含有一个、二个或三个选自N，O或S的杂原子，以及(ii)C₂-C₅亚链烯基或C₂-C₅亚链炔基或它们的杂原子链类似物，其在链中可选择性含有一个N，O或S原子；上述的X¹和X²中的一个或二者可连接到苯环的3，4或5位置，或上述的X¹和X²中的一个或二者可在苯环的3-4或4-5位置与苯环形成稠环；D¹和D²是电子供体部分，可独立选自-C_1-4烷基，-OC_1-4烷基，-SC_1-4烷基，以及-C_1-4OH、硫醇类及它们的盐，NR′R″，其中R′和R″独立地是氢或C_1-4烷基、联苯以及选自含有一个或二个N，O或S的杂原子的5或6元环的杂芳族化合物；A为电子受体部分，其可独立选自于吡啶，铵盐，C_2-5烯基或C_2-5炔基，偶氮苯，C_1-4CN，卤化物，C_1-6COOH或它们的C_1-6酯类或C_1-4NO₂化合物。

优选的化合物中，作为供体系统中的D¹和D²基团分别可独立地含有一个NR′R″，R′和R″独立地是氢或C_1-4烷基，-C_1-4OH，-OC_1-4烷基；X¹和X²基团优选各自独立地被含有-C_1-4烷基，-OC_1-4烷基的取代基的苯基，嘧啶，吡咯，咪唑，三唑，噻吩，呋喃选择性取代。

受体体系中的A基团优选独立地为氰基或硝基；X³和X⁴优选分别独立地为C_2-5烯基或C_2-5炔基，或它们的杂原子链类似物，其链中可选择性含有一个N，O或S原子。