[发明专利]一种苯乙二烯三苯胺类衍生物双光子吸收材料及其制备方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种双光子吸收材料及其制备方法，具体地说是一种具有较大双光子吸收截面且具有良好脂溶性的苯乙二烯三苯胺类衍生物双光子吸收材料及其制备方法。

二、背景技术

双光子吸收是指在强激光作用下，介质分子同时吸收两个光子通过一个虚中间态跃迁到高能态的过程，具有长波吸收短波发射的特点，激发光对介质穿透率高，吸收强度与入射光强的平方成正比。在紧聚焦情况下，双光子吸收只局限在焦点附近极小的空间内，具有高度空间选择性。因此，具有大的双光子吸收截面的材料在双光子荧光显微和成像、三维光信息存储、光学微加工、频率上转换激射、光学限幅及光生物学等许多领域展示出良好的应用前景。

利用对称性(末端同时引入两个电子供体或电子受体基团)或非对称性(末端引入一个电子供体和一个电子受体基团)取代π共轭单元来开发有效的双光子生色团是近年来双光子领域研究的焦点。特别是对称的对位取代苯乙烯衍生物引起了广泛的关注：一方面是因为其吸收截面较非对称的大；另一方面是因为在可见光范围内具有较高的透射波长(400～800nm)。Albota等发现，供体—受体—供体(D-A-D)型或受体—供体—受体(A-D-A)型结构的苯乙烯基苯类四极体(Quadrupoles)衍生物具有较大的双光子吸收截面(δ)，且供体供电能力越强，共轭链越长，则双光子吸收截面越大。

发明人对本申请的主题进行了如下的文献检索：

1、www.google.com网检索结果：（2013/9/3）

2、中国期刊网检索结果：

检索方式一：

篇名-苯乙二烯三苯胺类衍生物双光子吸收材料及其制备方法：无相关文献。

检索方式二：

全文-苯乙二烯三苯胺类衍生物及其制备方法：无相关文献。

三、发明内容

本发明旨在提供一种苯乙二烯三苯胺类衍生物双光子吸收材料及其制备方法，所要解决的技术问题是通过分子设计得到双光子吸收材料，使其具有较大的双光子吸收截面、较好的脂溶性以及生物相容性。

本发明以苯乙二烯为中心核(core)，引入醚氧链基团提高分子的溶解性，通过witting反应，引入具有很好的给电子性、较高的空穴迁移率和较低的电离势的三苯胺乙氧基基团，设计合成了具有良好光学性质的D-π-D′-π-D构型的苯乙二烯三苯胺类有机化合物。利用飞秒激光器，在770nm波长下，测试了化合物的双光子荧光，其在四氢呋喃中双光子吸收截面为8899GM。

本发明苯乙二烯三苯胺类衍生物双光子吸收材料（简称为双光子吸收材料）的结构式为：

本发明苯乙二烯三苯胺类衍生物双光子吸收材料的制备方法按以下步骤操作：

1）中间体A1的制备

向反应器中加入二乙二醇单甲醚24.6g（0.15mol）、催化剂4-丁基溴化铵0.5g和溶剂二氯甲烷，搅拌下加入质量浓度23%的氢氧化钠水溶液65.00g，然后向反应器中滴加对甲基苯磺酰氯28.60g（0.15mol），所述对甲基苯磺酰氯溶于二氯甲烷后滴加，常温下搅拌反应24h，TLC跟踪至反应结束，将反应液用水萃取3-5次，然后依次经无水硫酸镁干燥、过滤、浓缩后得到中间体A1—2-(2-甲氧基乙氧基)甲苯磺酸乙酯，为浅黄色油状物。

2）中间体A2的制备

将11.13g(0.10mol)对苯二酚、8.35g(0.21mol)NaOH和30mL水加入反应器中，溶解后加入100mL乙醇，回流10min后加入54.9g(0.20mol)中间体A1，继续回流反应8h，反应结束后将反应液倒入水中萃取，干燥后得到中间体A2—1、4二(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)苯，为黄色油状物。

3）中间体A3的制备

向反应器中加入6.29g(0.020mol)中间体A2、溶剂1,4-二氧六环和50mL质量浓度36-38%的盐酸溶液，升温至70℃，向反应器中通入HCl气体，HCl气体的流量为10mL/min，然后加入50mL质量浓度99%的甲醛溶液，反应3h后停止通入HCl气体，向反应液中加入150mL质量浓度36-38%的盐酸溶液继续反应1h，步骤3）的整个反应过程在氮气保护下进行，反应结束后过滤，乙醇-水体系（乙醇和水的体积比3:1）重结晶，得到中间体A3—1、4二(氯甲基)2、5二(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)苯，为白色晶体。