新的合成方法：增強二次非線性光學發色團的熱穩定性

Abstract

由結構性質來看，增加釋放電子基、拉電子基強度以及共軛橋鏈的長度將可增加分子 的二次非線性光學活性。然而在實際的應用上，我們不只需要有高的μβ值，尚且要 考慮製程時及工作溫度的限制，所以還需要有高於200 ℃的熱穩定性。因此最近在非 線性光學材料上所強調的乃是同時具有高的μβ值及熱穩定性的材料的設計。在本論 文裡，所提出的便是一種同時增強μβ值及熱穩定性的新合成方法，也就是利用構形 鎖定共軛橋鏈來增加發色團熱穩定性的設計。首先我們以一簡單的方法一步合成化合 物1a。再以1a為中間物，可直接經由縮合反應得到化合物7a、8a，更重要的是也可經 由Wittig-Horner 反應的方式，先合成化合物2a，隨後再將2a與強拉電子基反應而得 到具有高的非線性光學活性化合物3a、5a、6a。之後，為了要在合成方法上、非線性 光學活性上及熱穩定性上做比較，我們亦合成不具構形鎖定的發色團（化合物3b、5b 、6b、7b、8b）。 從兩組發色團合成過程，我們可以清楚的發現a 、b 兩組化合物的合成相類似，但是 在中間物1a與1b的合成上，化合物1a的合成卻比1b簡單了很多。從a 、b 兩組化合物 的UV電子吸收光譜研判則發現a 、b 兩組化合物CT band 的位置相差無幾，這表示對 b 組化合物進行結構改變成的a 組化合物，其分子的平面性及π- 共軛系統的非定域 效能並沒有因六員環對共軛橋鏈的鎖定而降低，也就是說結構的改變並沒有犧牲了非 線性光學活性。另外，從DSC 及TGA 圖譜的判定我們也可以發現具有構形鎖定的發色 團其熱穩定性的確比不具有構形鎖定的發色團來得高。