摘要:
一系列基于苯基四烯的非线性光学(NLO)染料1a–c被合成并系统研究,这些染料具有相同的供体和受体基团,但四烯桥结构不同,部分通过不同大小的脂肪环相连。三个研究染料中的夹层共轭四烯段分别基于异佛尔酮、(1S)-(−)-蓝桉酮和3,4,4-三甲基-2-环戊烯酮。这种结构改变对这些高极化染料的本征电子结构和物理性质产生了显著影响,这通过多种表征技术得以揭示。与基于异佛尔酮的具有高度结晶特性的染料1a相比,引入蓝桉酮和三甲基环戊烯酮基四烯桥可显著提高染料1b和1c的玻璃形成能力。更重要的是,染料1a–c在吸收带形状、溶剂变色行为以及从紫外-可见-近红外吸收测量得到的能带间隙方面表现出独特的光学特征。采用密度泛函理论(DFT)的量子力学计算也被用于评估这些染料的二阶NLO性质。在极化聚合物中,染料含量为10 wt%时,1a–c的电光(EO)系数从1a的78 pm V−1明显降低到1c的42 pm V−1。这种降低归因于染料分子超极化率(β)的逐渐降低,这与从基于异佛尔酮的1a到基于环戊烯酮的1c染料的渐进式菁菪电子结构有关。