[发明专利]一种具有多光子吸收特性的对称型双亚芴衍生物及其合成方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，特别涉及一种具有多光子吸收特性的对称型双亚芴衍生物及其合成方法与应用。

背景技术

1931年，Maria G?ppert-Mayer在其博士论文中预言了多光子吸收，三十年后，由于激光的出现，人们才第一次观察到了多光子吸收的现象。多光子吸收指介质同时吸收多个光子向高能级跃迁，参考文献：[1] G?ppert-Mayer M., Ann.Phys, 1931,9:275-294。1995年，Guang S. He组报道获得纳秒激光下的三光子吸收，但是不能排除激发态吸收的可能，参考文献：[2] Guang S.He, Jayant D.Bhawalkar, and Paras N.Prasad, Optics Letters 1995 20(14),1524-1526。2002年，二苯乙烯衍生物（APSS）三光子吸收诱导的上转换激光的出现，为人们提供了新的激光光源，同时也使短脉冲光纤通信、生物成像成为可能，参考文献：3. Guang S. He, Przemyslaw P. Markowicz, Tzu-Chau Lin & Paras N. Prasad, Nature, 2002, 415, 767-770。詹传郎等发现类杂芪染料分子有很强的三光子吸收特性，有一定的激光限幅特性，参考文献：Chuanlang Zhan, Yunjing Li, Dehua Li, Duoyuan Wang, Yuxin Nie, Optical Materials, 2006, 28,289-293。马文波等合成了一些具有多光子吸收特性的染料，可以用在多光子荧光显微镜，参考文献：中华人民共和国专利200410018425.1。因而，研究并开发具有稳定性高、多光子吸收截面大的有机材料成为近年来研究的热点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有多光子吸收特性的对称型双亚芴衍生物及其合成方法与应用。

为实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

一种具有多光子吸收特性的对称型双亚芴衍生物，该衍生物具有如下结构：

。

一种具有多光子吸收特性的对称型双亚芴衍生物的合成方法，步骤如下：

（1）将2,7-二溴芴酮、锌粉加入到冰醋酸中，加热回流反应20~30min后，过滤，滤液加水（水的量一般为1~5倍滤液体积）进行沉淀，所得粗产品用正己烷重结晶纯化，得2,7-二溴-9-羟基芴；其中，2,7-二溴芴酮、锌粉的摩尔比为1:1~4，冰醋酸的添加量为每毫摩尔2,7-二溴芴酮添加10~50ml；

（2）将2,7-二溴-9-羟基芴和PBr₃加热至100~155℃反应20~120min后，调pH值至中性，然后用二氯甲烷萃取，浓缩萃取液，所得粗产品用甲醇重结晶纯化，得2,7,9-三溴芴；其中，2,7-二溴-9-羟基芴、PBr₃的摩尔比为1:5~100；

（3）在惰性气体保护下，将2,7,9-三溴芴、二氮杂二环、乙腈加热到55~65℃反应2~3h后，过滤，用50~70℃的热乙腈冲洗滤饼，合并滤液和洗涤液，浓缩，所得粗产品用甲苯重结晶纯化，得2，7，2’，7’-四溴-9，9’-双亚芴；其中，2,7,9-三溴芴、二氮杂二环的摩尔比为1:1~2，乙腈的添加量为每毫摩尔2,7,9-三溴芴添加80~120ml；

（4）在惰性气体的保护下，将2，7，2’，7’-四溴-9，9’-双亚芴、4-甲氧基苯乙烯、醋酸钯、碳酸钾、四丁基溴化铵、N,N-二甲基甲酰胺加热至80~150℃通过heck反应1~7天后，过滤、用水洗涤滤液、浓缩、柱层析，得目标产物2，7，2’，7’-四（4-甲氧基苯乙烯）-9，9’-双亚芴；其中，2，7，2’，7’-四溴-9，9’-双亚芴、4-甲氧基苯乙烯的摩尔比为1:4~10，醋酸钯、碳酸钾、四丁基溴化铵、N,N-二甲基甲酰胺的添加量为每毫摩尔2，7，2’，7’-四溴-9，9’-双亚芴分别添加0.04~0.2mmol、2~20mmol、0.5~5mmol、100~1000ml。

较好地，步骤（2）中调pH值至中性的过程优选为：反应结束后，将反应液冷却至室温，倒入20~200倍于反应液体积的水中，然后加入固态NaHCO₃调pH值至中性。

为提高浓缩速度，较好地，步骤（4）中，用水洗涤之后，可以先加入干燥剂进行干燥，之后再浓缩。

所述干燥剂为无水硫酸镁、无水硫酸钠或氯化钙。

具有多光子吸收特性的对称型双亚芴衍生物在多光子吸收超快激光限幅器中的应用。