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非线性光学(NLO)材料在光学领域具有非常广泛的应用,所以,NLO材料的研究一直是晶体工程的一个研究热点。吡唑啉化合物具有“芳基=N-N=C=芳基”‘结构,从而使化合物成为具有典型”推.拉”电子构型的化合物,而具有非线性光学性质。在实验过程中选择不同强度给受体的组合,即让各种取代基团在三个苯环上进行不同位置、不同取代基个数之间的最佳组合,利用工业品的苯甲醛(或取代苯甲醛)和苯乙酮(或取代苯乙酮)反应合成了多种查儿酮;并以查尔酮为原料合成了1-乙酰基.3,5-二芳基吡唑啉和1,3,5-三芳基吡唑啉两个系列五十多个化合物,在实验过程中,摸索出用工业品进行实验的条件,为放大结果提供了数据。培养十几个化合物的单晶,并通过X-RAY单晶衍射仪确定了准确的结构。其余化合物的结构通过红外、核磁进行了表征。
用程序Gaussian 03对两种化合物进行了量化计算,振动分析计算无虚频,说明分子是稳定的。在振动分析基础上,计算得到两种化合物的热力学函数,从计算结果中看出,C<0><,p,m>S<0><,m>和H<0><,m>值随温度升高而增大,因为随着温度升高,分子的振动加强。在优化几何的基础上,自然键轨道分析显示,两种化合物的前线分子轨道主要由p原子轨道组成,所以,它们的计算电子光谱主要可以归属为π→π*电子跃迁。
查阅文献,未见对吡唑啉三阶非线性光学性能研究的报道。本论文对合成的七种1,3,5.三芳基吡唑啉化合物进行了光谱性能测试,五种化合物均具有较强的双光子诱导上转换荧光,在710-840nm飞秒激光激发下发射蓝色或蓝紫色的上转换荧光,是一种很好的上转换荧光材料。其余的两种因含有硝基,苯环上硝基的强吸电能力使得化合物的电子云分散,密度降低,电子跃迁所需能量降低导致荧光淬灭。通过分析还可看出相同取代基在3位和5位影响不同,3位取代基对光学性能影响大,这是因为3位、1位和吡唑啉上的-C=N-共轭,而5位是非共轭的。