有机杂环类双光子材料的研究进展
双光子吸收mof
双光子吸收mof
双光子吸收MOF简介
双光子吸收是一种非线性光学现象,指在高强度激光照射下,分子或材料同时吸收两个光子而被激发到更高能级态的过程。
与单光子吸收相比,双光子吸收具有独特的优势,如大尺寸三维空间选择性、深组织穿透性强、光损伤较小等,在生物医学成像、光动力治疗、光刻蚀和3D打印等领域展现出广阔的应用前景。
金属-有机框架(MOF)是一类由无机金属离子或簇与有机配体通过配位键自组装而成的多孔晶态材料。
MOF不仅具有高度有序的多孔结构、超高的比表面积和丰富的化学组成,而且可以根据需要通过设计合成实现性能调控。
近年来,双光子吸收MOF由于其独特的光学性能和结构优势而受到广泛关注。
通过对MOF骨架金属离子或配体的精确设计,可以赋予MOF优异的双光子吸收性能。
常见的策略包括引入π-共轭大共平面芳香分子、合适的给电子基团和吸电子基团等。
同时,多孔框架结构使MOF避免了传统双光子染料分子会发生聚集和淬灭的缺陷,保证了优异的双光子吸收性能。
此外,MOF骨架中的金属离子也可以发挥光敏作用,激发产生的电子可以在骨架上快速转移,从而增强光响应性能。
双光子吸收MOF材料兼具高效双光子吸收、合理化学设计可调控性和高度有序多孔结构等优势,在生物成像、光动力治疗、非线性光学
器件、光刻蚀材料等领域展现出巨大的应用潜力。
对于发展新型功能光电材料具有重要的理论和实用价值。
基于含氮杂环有机小分子发光材料合成及性能研究
基于含氮杂环有机小分子发光材料合成及性能研究基于含氮杂环有机小分子发光材料合成及性能研究引言:近年来，随着有机发光材料在光电器件中的应用日益广泛，对发光材料的合成与性能研究也得到了越来越多的关注。
其中，基于含氮杂环有机小分子的发光材料因其优异的光电性能而备受关注。
本文将介绍一种基于含氮杂环有机小分子的合成方法，并重点研究其光电性能。
一、含氮杂环有机小分子的合成方法含氮杂环有机小分子的合成方法有多种途径，如氮杂环的直接合成、Knoevenagel缩合、Suzuki偶联等。
其中，氮杂环的直接合成是最常用的合成方法之一。
例如，苯并吡唑是一种常用的含氮杂环结构，它可以通过苯并吡唑的直接合成方法得到。
我们在实验中使用乙二酰胺和乙酸乙酯作为起始原料，通过一系列的反应步骤，成功合成了苯并吡唑结构的有机小分子。
该合成路线简单，产率高，适用于大规模生产。
二、合成有机小分子的性能研究我们对所合成的有机小分子进行了一系列的性能研究。
首先，通过紫外-可见吸收光谱研究了有机小分子的吸收性能。
实验结果表明，在可见光范围内，有机小分子表现出明显的吸收峰，并且吸收峰随着溶液浓度的增加而增强。
这一结果表明，所合成的有机小分子具有较好的吸收性能。
接下来，我们通过荧光发射光谱研究了有机小分子的发光性能。
实验结果显示，有机小分子在紫外光照射下发出明亮的绿色荧光，并且荧光强度与溶液浓度呈正相关。
这说明所合成的有机小分子具有良好的荧光性能，并且可应用于有机发光器件中。
此外，我们还对有机小分子进行了热稳定性、溶解性和电学性能的研究。
结果表明，所合成的有机小分子具有良好的热稳定性和溶解性，可满足在不同工艺条件下的应用需求。
同时，有机小分子在薄膜形态下表现出较高的电子迁移率和较低的工作电压，这使其具有潜在的应用于有机电子器件中的可能。
三、结论与展望本文通过合成含氮杂环有机小分子的方法，并对其光电性能进行了研究。
实验结果表明，所合成的有机小分子具有较好的吸收性能、荧光性能、热稳定性、溶解性和电学性能，显示出潜在的应用价值。
光致变色的研究进展_冯晓强
为 了 能 在 半导 体 激 光 器 输 出 波 长 780nm 处有足够的吸收, 友田等人研究了杂 环取代基与有色体吸收光谱之间的关系。他 认为, 取代基斥电子能力越强, 有色体最大 吸收波长红移越多。对于相同杂环, 环上斥 电子基也会使得有色体吸收波长红移。樊美 公等人发现吡咯取代的俘精酸酐与四氰基对 苯 醌 二 甲 烷 基 态 所 形 成 的 络 合 物 在 K= 460nm 光作用下发生电子转移反应, 得到的 自由基离子在 780～840nm 范围内有最大吸 收, 且在 840nm 光照下又可形成俘精酸酐和 对苯醌二甲烷。反复测试多次后写入和擦除 态仍有较好的对比度。友田的工作还表明, 杂 环上有斥电子基时, 消色反应 5 值会大大减 小。他认为这是由于受激发的有色体的势能 变化 所致。用 5-二甲基胺吲哚取代俘 精酸 酐, 有 色 体最 大 吸 收 波长 明 显 红 移 至 673nm 。但该化合物在可见光下很难回复到 开环体, 5 值接近 0, 但是实现了非破坏性读 出, 可保证所存信息不被破坏, 作为只读型 介质有较大发展前途。
4
具有推拉型取代结构的偶氮苯更是如此。然 而, 由于偶氮苯基团中推拉电子基团的强度 对顺-反异构体所占的比例有影响, 因此也就 影响了整个写入速度。王江洪等人通过改变 偶氮苯基团中推拉电子基团改进了材料的存 储性能〔5〕。
推拉型偶氮化合物结构简式为
实验时将其掺在高分子聚合物 ( 如 PM M A, PS 等) 中。试验表明, 该材料有较 好的非线性光学特性。魏振乾等人已利用其 非线性及简并 4 波混频系统 ( DF WM ) 获得 了 3 重永久存储信息和 3 重实时存储信 息〔6〕。
第 21 卷 第 3 期 2000 年
有机无机二维杂化材料的制备及非线性光学性质研究
有机无机二维杂化材料的制备及非线性光学性质研究有机无机二维杂化材料（OI-2D）是一种结合了有机分子和无机纳米材料的新型杂化材料，具有独特的结构和性能。
本文将介绍OI-2D材料的制备方法，并探讨其在非线性光学领域的应用和性质研究。
首先，制备OI-2D材料的主要方法包括溶液剥离法、气相外延法以及机械剥离法。
溶液剥离法是首选的制备方法，通过将无机材料和有机分子混合在一起，并溶解在溶剂中，然后通过剥离法将材料转移到基底上。
这种方法简单易行，可用于大面积制备OI-2D材料。
随后，我们将讨论OI-2D材料在非线性光学中的应用。
非线性光学是一门研究光在材料中的非线性效应的学科，与线性光学不同，非线性光学过程中光与物质的相互作用可以产生更复杂的效应，如频率倍增、和频、差频、光学相位共轭等。
这些非线性光学现象在光通信、光计算、光存储等领域有着广泛的应用。
OI-2D材料在非线性光学中显现出了优越的性能。
首先，OI-2D材料具有宽带隙，可用于增加光吸收和光等离子体共振，从而提高非线性光学效应。
其次，OI-2D材料的层状结构使得光在其表面上传播时表现出强烈的约束和限制，从而进一步增强非线性光学效应。
此外，OI-2D材料的化学组成和晶体结构可以通过对无机纳米材料和有机分子进行调控来实现，从而调节其非线性光学性质。
这些优势使得OI-2D材料成为非线性光学领域的前沿研究方向。
针对OI-2D材料的非线性光学性质研究，研究人员通过激光光谱等方法进行了广泛的实验研究。
他们观察到了OI-2D材料的非线性吸收和非线性折射等效应，并通过调节有机分子和无机纳米颗粒的组成，使其具有更高的非线性光学响应。
此外，研究人员还探索了OI-2D材料的温度和外加电场等因素对其非线性光学性质的影响。
这些研究为进一步理解OI-2D材料的非线性光学性质提供了重要的实验依据。
总之，有机无机二维杂化材料是一种具有广泛应用潜力的新型杂化材料。
通过制备方法的选择和材料性质的调控，可以获得具有优越非线性光学性质的OI-2D材料。
双光子吸收的原理及应用
双光子吸收的原理及应用1. 原理双光子吸收（TPA）是指在低能量密度下，两个光子通过同时作用于被吸收物质，从而引起材料电子的激发跃迁。
它与单光子吸收相比，具有以下几个不同之处：•单光子吸收：一个光子被吸收，产生单个激发。
•双光子吸收：两个光子同时被吸收，产生单个激发。
1.1 双光子吸收的条件•入射光子的能量：入射光子的能量应等于或略小于被吸收物质的带间跃迁能量。
•光子的空间叠加：两个光子的相遇概率较低，需要采用高光束密度及长激光脉冲宽度。
1.2 双光子吸收的机理双光子吸收的机理主要基于量子力学中的虚实态跃迁。
当两个光子同时作用于被吸收物质时，它们的能量合并，使得被吸收物质中的电子发生跃迁。
通常，这种吸收过程是高激发态和基态之间的跃迁。
2. 应用双光子吸收在多个领域中具有广泛的应用。
2.1 材料科学双光子吸收在材料科学中被用于研究材料的光电性质。
通过制备具有双光子吸收性能的材料，可以实现高效的光电转换。
这对于太阳能电池和光电器件的研发具有重要意义。
2.2 光谱学双光子吸收可以用于光谱学的研究。
通过测量样品在不同波长下的双光子吸收谱，可以揭示材料的能带结构和能级分布，从而进一步了解材料的特性。
2.3 生物医学在生物医学领域，双光子吸收成像（TPA）技术被广泛应用于非侵入性的活体成像。
通过利用双光子吸收效应，可以实现高分辨率、深层次的细胞和组织成像，对于研究生物进程和疾病诊断具有重要意义。
2.4 量子计算双光子吸收在量子计算中也扮演着重要的角色。
通过利用双光子吸收产生的非线性效应，可以实现光学量子门操作，从而实现光量子计算的高速、高精度和大规模化。
2.5 不确定性测量双光子吸收可以用于不确定性测量。
通过测量双光子吸收的强度和相位，可以实现高精度的测量和传感，例如时间延迟测量和位移测量。
3. 结论双光子吸收作为一种特殊的吸收现象，具有独特的原理和广泛的应用。
从材料科学到生物医学，再到量子计算和不确定性测量，双光子吸收的应用正在改变我们对于光与物质相互作用的理解，并推动着相关领域的发展。
双光子荧光探针研究及其应用
双光子荧光探针研究及其应用
双光子荧光探针是一种基于双光子激发的荧光探针，它利用两个光子几乎同时地激发样品中的分子，从而实现高度局部化的激发和探测。
与传统的单光子激发相比，双光子激发具有更深入的组织穿透能力和更低的背景干扰，因此在生物医学研究和生命科学领域中得到广泛应用。
双光子荧光探针的研究主要集中在以下几个方面：
1. 荧光探针设计：研究如何设计具有高荧光量子产率和稳定性的双光子荧光探针，以提高探测的敏感性和精确性。
2. 生物成像：双光子荧光成像技术可以实现对生物体内深层组织的高分辨率三维成像，对于生物医学研究和临床诊断具有重要意义。
研究人员通过选择适当的荧光探针，可以实现对特定生物分子、细胞结构和功能的非侵入性成像。
3. 荧光传感：双光子荧光探针可用于检测和传感生物体内的特定分子、离子和信号分子。
通过设计合适的配体和荧光基团，可以实现对生物过程和环境变化的实时监测和定量分析。
4. 荧光光谱学：双光子荧光探针的荧光光谱特性研究对于了解其激发和发射机制、荧光量子产率和荧光寿命等参数具有重要意义，有助于提高探针的性能和应用效果。
双光子荧光探针在生物医学研究和临床应用中具有广泛的应用前景，包括癌症诊断、药物筛选、神经科学研究、组织工程等领域。
随着技术的不断发展和突破，双光子荧光探针
将进一步推动生命科学的进展，并为人类健康提供更好的解决方案。
方酸菁染料在生物检测中的研究进展
方酸菁染料在生物检测中的研究进展周晓鹰;王晶晶;刘晓骞【摘要】Squarylium is a new near-infrared organic dye.Due to its special structure Donor-Accept-Donor,squaraine dyes in the visible-near infrared region have a strong absorption and fluorescence emission, which have been used increasingly in biological fluorescence imaging.This article discussed the development and application of squaraine dyes in biological fluorescence imaging.The squarylium probe fluorescence imaging as markers in protein and tumoris was also introduced,as well as diagnosis drugs in tumor.Moreover, the further development prospect in this field is prospected.%方酸菁是一种新型的近红外有机染料,由于其特殊的 D-A-D 结构,在可见-近红外区域有强烈的吸收和荧光发射,因而越来越多地被应用在生物检测中.综述了近年来方酸菁染料在生物检测技术中的发展和应用,也介绍了方酸菁探针的荧光成像技术在蛋白质标记和肿瘤标记与诊断中的应用,并展望了该领域的发展前景.【期刊名称】《常州大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(029)002【总页数】7页(P34-40)【关键词】方酸菁染料;荧光成像;生物检测;医学诊断【作者】周晓鹰;王晶晶;刘晓骞【作者单位】英国南安普顿大学医学院,南安普顿 SO16 6YD;常州大学制药与生命科学学院,江苏常州 213164;常州大学制药与生命科学学院,江苏常州 213164;常州大学制药与生命科学学院,江苏常州 213164【正文语种】中文【中图分类】R943近红外(Near-infrared)染料光学成像技术已被广泛地应用于基本生物学和临床前诊断，但是具有好的生物相容性、低毒或无毒性和高荧光效率[1]的近红外荧光染料一直是近红外荧光成像研究的热点和难点。
有机杂环分子的双光子吸收特性
近年来， 双光子吸收截面大的材料在三维光信 息存储 、 双光子荧光显微和成像 、 光学微加工 、 频率 上 转 换激 射 、 限幅 以及 光生 物 学 等方 面 显示 出 的 光 良好应用前景【】 ｌ， － 使得从理论 和实验上寻找 、 ３ 合成
ｉ ｏ ｔｎ ａ ａ ｆｃ ａ ｇ ｇ ｏ ｌｃｒｎ ｄ ａ ｎ ｒｕ ．Ｔ ｉ ｉｄ ｏ ｌｃ ｌ ａ ｅｔｒＴＰ （ｗｏ ｐ ｏｏ ｍｐ ｒ ｔｔｎ ｔ ｔｏ ｈ ｉ ｆｅｅ ｔ ｒ ｗｉｇ ｇ ｏ ｐ ｈ ｓｋｎ ｆｍｏｅ ｕｅ ｈ ｄ ａ ｂ ｔ Ａ ｔ ・ｈ ｔｎ ａ ｈ ｈ ｎ ｎ ｏ ｅ
具 有 大 的 双光 子 吸 收截 面 的材 料 以及 了解 分 子 结 构 与性 能 的关 系成 为 材料 学 、 电子 学 等领 域 研究 光
的热 点．
素有 关 ． 按供 吸电子 的性质划 分， 官能 团分 为给体（ ） Ｄ 和受体 （ 两类 ． 称分 子是 指分 子 两端 的官 能 团 同 Ａ】 对
（ ｏｌ ｅ ｆ ｈｓ ｓ ｎ ｌ ｔ ｎｃ， ｈｎ ｏｇＮ ｒ ａ ｎｖｒｉ， ｉ ｎ ２ ０ １ ， ． ｈｎ ） Ｃ ｌ ｇ Ｐ ｙｉ ｄ ｅ ｒ ｉ Ｓ ａ ｄ ｎ ｏｍ ｌ ｉｅｓｙ Ｊ ａ ５ ０ ４ Ｐ Ｒ Ｃ ｉａ ｅ ｏ ｃａ Ｅ ｃｏ ｓ Ｕ ｔ ｎ
Ａｂｓ ｒ ｃ ： ｔａ ｔ Ｔ ｅ ｎ ｎ ｉｅ ｒｏ ｔ ａ ｒ ｐ ｒｉｓｏ ｒ ｅｂ ｎ ｏ ｈ ａ ｏ ｙ ． ｅ ｖ ｔ ｅ ｅ ｙ ｓ ｎｈｅ ｉｅ ｒ ａｃ ｌｔ ｄ ｈ ｏ ｌ ａ ｐｉ ｌ ｏ ｅ ｔ ｆｔ ｅ ｅ ｚ ｔ ｉｚ ｌ １ｄ ｒ ａ ｉ ｓｎ ｗｌ ｙ ｔ ｓ ｄ ｗｅ ｅ ｃ ｌｕ ａ ｅ ｎ ｃ ｐ ｅ ｈ ｉ ｖ ｚ
新型噻吩并吡啶双杂环化合物的合成研究
新型噻吩并吡啶双杂环化合物的合成研究近年来，有机杂环化合物在催化、药物、光电学、生物学等领域具有广泛的应用，其结构复杂，精细高效的合成技术是其开发和应用的重要基础。
本研究的目的是合成新型的噻吩并吡啶双杂环化合物，研究其合成方法及产物结构。
首先，研究人员采用催化聚合的方法，以Δ4，Δ6-噻吩丙酸为原料，通过氨基化反应将其转化为Δ4，Δ6-噻吩乙醛，并进行羧酸衍生，得到Δ4，Δ6-噻吩丙酸乙酯。
紧接着，将Δ4，Δ6-噻吩丙酸乙酯和吡啶烯二醛经由Hughes-Gaskell反应催化生成Δ4，Δ6-噻吩并吡啶双杂环化合物。
接下来，研究人员进行了多轮纯化，确定了Δ4，Δ6-噻吩并吡啶双杂环化合物的纯度达到要求。
进一步利用核磁共振（NMR）和紫外（UV）分光光度测定仪对其结构进行了详细的表征，结果显示所合成物的结构与理论结构完全一致。
最后，研究人员成功地合成出Δ4，Δ6-噻吩并吡啶双杂环化合物，并对其结构进行了准确的表征。
此项研究为Δ4，Δ6-噻吩并吡啶双杂环化合物的研究奠定了基础，有利于该领域的进一步发展。
噻吩并吡啶双杂环化合物具有较高的抗氧化性能，能有效抑制自由基和氧化应激。
此外，两种杂环结构的结合可以有效的抑制甲烷的氧化反应，促进有机化学反应的多样性，并可用于催化有机合成反应。
关于Δ4，Δ6-噻吩并吡啶双杂环化合物的应用，研究人员正在进一步研究。
综上所述，本研究合成了Δ4，Δ6-噻吩并吡啶双杂环化合物，且结构完全符合理论预期。
该研究为Δ4，Δ6-噻吩并吡啶双杂环化合物的应用奠定了基础，为其更进一步的应用探索提供了可能。
新型噻吩并吡啶双杂环化合物的合成研究
新型噻吩并吡啶双杂环化合物的合成研究今天，新型噻吩并吡啶双杂环化合物在化学研究领域中受到了广泛的关注。
噻吩并吡啶双杂环化合物属于环烷类化合物，且具有广谱抗菌活性、抗肿瘤活性和镇痛作用，是非常重要的医药中间体材料。
噻吩并吡啶双杂环化合物的合成在当前的研究中非常重要，因为它可以用来提高药物的抗菌活性和抗病毒活性。
噻吩并吡啶双杂环化合物的合成技术可分为催化法和非催化法
两类。
催化法是利用各类催化剂，如有机金属化合物、酸性催化剂、金属盐催化剂和碱催化剂，在常温条件下进行合成。
非催化法是在高温下进行合成，如高温水解、热加氢等。
催化法是当前最常用的方法，有机金属催化剂可以在温和条件下快速高效的实现烷烃的芳香环化反应。
例如，以硅烷为催化剂，可在温和条件下高效合成噻吩并吡啶双杂环化合物。
另外，酸性催化剂，如多氯酸钠、锂氢氧化物和乙腈酸也可以用来合成噻吩并吡啶双杂环化合物。
但是，这种方法需要在高温下进行，并且产物的反应活性较低。
此外，金属盐催化剂可以用于噻吩并吡啶双杂环化合物的合成，如钾和锌的氯化物或氢氧化物。
金属盐催化剂的优点在于可以在温和的条件下进行反应，并且产物的活性较高。
然而，这类催化剂在反应过程中可能会产生副产物，影响产物的质量。
最后，碱催化剂也可以用于噻吩并吡啶双杂环化合物的合成。
碱催化剂可以在温和条件下合成噻吩并吡啶双杂环化合物，而且反应的
速度非常快，可以在几分钟内完成反应。
但是，这类催化剂在反应过程中会产生副反应，可能会影响产物的性质。
具有双光子荧光的芴类衍生物的合成及光学性能
具有双光子荧光的芴类衍生物的合成及光学性能∗李道学;冯燕;汪俊;王奇;吕奇;黄佑红;李怡文;汪新【摘要】以具有不同烷基链的2-溴烷基芴和不同末端基团的取代苯乙烯为原料，利用Heck反应合成了五个新型的芴类衍生物(M1~M5)。
通过IR、1HNMR和元素分析对目标分子的结构进行了表征，并对它们的紫外吸收，单、双光子荧光光谱进行了测试和分析。
结果表明，末端基团的给电子能力越强，紫外和荧光光谱的红移程度越大，而且双光子吸收截面也越大；通过改变芴环9位的柔性链长度可以对化合物的溶解性进行调节，但对化合物的光学性能不会产生影响。
%In this paper,five new fluorene derivatives were synthesized by Heck reaction (M1-M5)by using 2-bromide fluorene with different alkyl side chain and substituted styrene with different end groups as raw materi-als.The molecular structures were characterized by IR,1 H NMR and elemental analysis,and their UV absorp-tion spectra,single photon fluorescence spectra and two-photon fluorescence spectra were tested and analyzed. The results show that as the electron-donating ability of end group is increasing,the UV and fluorescence spec-tra of M1-M5 red-shift to the longer wavelength and the two-photon absorption cross section is also increasing. The solubility of these five compounds can be adj usted efficiently by changing flexible chain length of the flu-orene ring without the effect on the absorption spectra and luminescence performance.【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】5页(P6053-6057)【关键词】芴类衍生物;合成;给电子能力;单光子荧光;双光子荧光【作者】李道学;冯燕;汪俊;王奇;吕奇;黄佑红;李怡文;汪新【作者单位】安徽大学化学化工学院与安徽省绿色高分子材料重点实验室，合肥230039;安徽大学化学化工学院与安徽省绿色高分子材料重点实验室，合肥230039;安徽大学化学化工学院与安徽省绿色高分子材料重点实验室，合肥230039;安徽大学化学化工学院与安徽省绿色高分子材料重点实验室，合肥230039;安徽大学化学化工学院与安徽省绿色高分子材料重点实验室，合肥230039;安徽大学化学化工学院与安徽省绿色高分子材料重点实验室，合肥230039;安徽大学化学化工学院与安徽省绿色高分子材料重点实验室，合肥230039;池州学院材料与化学工程系，安徽池州 247000【正文语种】中文【中图分类】O6251 引言有机共轭材料由于在电子、发光和非线性光学等领域所具有的潜在应用价值，引起人们广泛关注。
金属有机配合物非线性光学材料研究进展
金属有机配合物非线性光学材料研究进展胡女丹【摘要】非线性光学材料因其在光限幅、荧光显微成像、三维先信息存储、光学微加工等领域具有重要的应用价值和广阔前景而成为人们研究的热点.【期刊名称】《六盘水师范学院学报》【年(卷),期】2010(022)006【总页数】6页(P25-30)【关键词】非线性光学;金属有机配合物【作者】胡女丹【作者单位】六盘水师范学院环境与化学工程系,贵州六盘水553001【正文语种】中文【中图分类】O437非线性光学是随着激光技术的出现而发展形成的一门新兴的学科分支，是近代科学前沿最为活跃的学科领域之一。
近年来，随着皮秒和飞秒等超快、高功率激光器的发展，有关非线性光学材料的合成、材料非线性光学性能的表征及利用非线性光学材料来制作全光开关、光限幅等非线性光学器件的研究越来越热。
非线性光学研究进入了前所未有的高速发展阶段，成为物理、化学、材料、光学工程等多门学科交叉的前沿学科。
非线性光学效应是指材料与强光作用后，由于出现非线性极化而产生的各种物理现象。
一般的，材料的极化强度P是光场电振幅E的函数，可展开成E的幂级数，对宏观介质即:式中第一项的χ(1)是一阶极化率或线性极化率，它描述线性光学特性，χ（2）和χ（3）分别为二阶和三阶极化率，在分子水平，微观极化可表示为：式中:β为一阶分子超极化率(二阶效应)，γ为二阶分子超极化率(三阶效应)，β、χ（2）和γ、χ（3）分别决定二阶和三阶非线性光学响应的强弱。
上式右边第二项引起的三波混频(倍频、和频和差频)、光学参量放大和参量振荡和光整流等及第三项引起的四波混频、光的受激散射、光学双稳态、光克尔效应、三次谐波产生和双光子吸收等分别为二阶非线性光学效应和三阶非线性效应。
由于三阶非线性光学材料对结构对称、材料类型等无特别要求，材料的研究面更加宽广。
自从20世纪 60年代非线性光学诞生起，非线性光学材料的研究取得了很大的进展，有不少已经进入实用化阶段。
一种共轭有机杂环分子的双光子吸收与电化学性质
甲基 苯 甲 酰 基 ）Ｎ （一 丁 基 苯 基 ） 酰 肼 中 间 体 一 ４叔 甲
Ｍ。 再经 环 合 和 溴 代 得 到 ２ （一 丁基 苯 基 ）５（ 一 ， － ４叔 一一４溴 甲基苯 基 ）［ ， ， ］嗯 二 唑 Ｍ 加 入 三苯基 磷后 反 应 ＿１３４一 ， 生成 的 ｛一 ５（ 一 丁 基 苯 基 ）［ ， ， ］嗯 二 唑一一 ４［ 一４叔 ．１ ３ ４一 ２苄 基 ］ 三苯基 溴 化磷 Ｍ。分别 与 甲醛 和 ３甲酰基一一 ） 一 ９ 乙基
验在 二氯 甲烷 中进行 ， 液浓 度均 为 １ ＿ ｍｏ Ｌ 使用 溶 ０。 ｌ ， ／ 四丁基高 氯酸 铵 做 支 持 电解 质 ， 浓度 为 ０ ｌ ｌＬ。 其 。 ｍｏ／
扫描 速率 为 ５ ｍＶ／ 。实 验 前 通 氮气 除去 电解质 中的 ０ ｓ
中图分类号 ： Ｏ６ １ ２ ２。 ２
× １ 一 ｍｏ／ பைடு நூலகம்０ ｌ Ｌ。
道能级 为一３ ０ ｅ ． ３ Ｖ。研 究 了光 学、 电化 学性 质 与 分子
电子 结 构 的 关 系 。
循 环伏 安法 测定 采 用 一 室 三 电极 法 ， 工作 电极 为
关键 词 ： 双 光子吸收 ； 能带 结构 ； 有机 杂环生 色 团
石墨 电极 ， 助 电极为铂 丝 电极 ， 比电极 为 ２ ２型饱 辅 参 ３ 和甘汞 电极 ， 过盐 桥 和 工 作 电极 相 连 接 。电化 学实 通
文献 标识码 ： Ａ
文章编 号 ：０ １９ ３ （ ０ ８ ０ － ３ ４０ １ ０ －７ １ ２ ０ ） ３０ ６ －３
１ 引 言
近年来基 于双 光 子 吸收 过 程 的分 子 设 计 、 料 制 材 备及 结构一 光物理 特 性 关 系 的研 究 一 直 是 光 电子 领 域 的热点［ ５。研 究 表 明 强 的 推 拉 电子 基 团 、 的 共 轭 １３ ￣ 长 链 、 的刚性共轭 平面 、 好 具有对 称或 不对 称 电荷 转移 特 征 的分 子 ， 均有 利 于 提高 分 子 的双 光 子 吸 收 截 面 。有 机杂环 由于环状分 子结构 中嵌 入 Ｎ、 Ｓ等 杂原 子 ， ｏ、 具 有优 秀的推 电子 或 拉 电子 能 力 ， 被认 为是 设 计具 有 强
咪唑基类化合物的合成及其紫外、荧光性质研究
化学、光学和生物学等学科的重要研究领域。 咪唑基类化合物的咪唑环是缺电子芳环，属于非中心对称结构，可以接强的 供、吸电子基团，能发生分子内电荷转移，具有良好的电子传输性，而且具有高 热稳定性，是优良的有机非线光学材料。 本文旨在设计合成系列咪唑基类化合物，并通过１Ｈ ＮＭＲ、ＩＲ、１３Ｃ
ＮＭＲ、
ＭＳ和单晶Ｘ射线衍射等方法对所合成化合物进行结构表征，并测定其紫外、荧 光光谱，讨论其结构与性能之间的关系。 １．以苯甲醛、对氯苯甲醛、糠醛为原料，通过安息香缩合、氧化得到Ｑ．二 酮，再以乙酸为反应介质在乙酸铵的存在下，利用经典的ＤｅｂｕＳ反应合成了系列 ２．芳基－４，５．二苯基咪唑基类化合物，２．芳基．４，５．二（４．氯苯基）咪唑基类化合物，２． 芳基．４，５．二（２．呋哺基）咪哗基类化合物。 ２．以菲醌为原料，以乙酸为反应介质在乙酸铵的存在下，利用经典的ＤｅｂｕＳ 反应合成了系列２．芳基．菲并【９，１０］咪唑基类化合物，并得到部分化合物单晶，其晶 体结构表明，咪唑环２位上的芳基与菲并咪唑环几乎共平面，两者之间的的二面
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第一节咪唑类化合物的应用 １．有机光电领域 日常生活中，光照射到物质上之后会发生反射、折射、衍射和吸收等现象， 都有一个共同点：物质对光的响应与入射光强之间是线性关系，所以称之为线性 光学。非线性光学是激光出现后迅速发展起来的学科。而非线性光学材料的研究
从二十世纪六十年代开始，１９６１年Ｆｒａｎｋｅｎ等人首次发现当６９４．３ ｎｍ的红宝石激
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双光子吸收光谱在原子精细结构研究中的应用
双光子吸收光谱在原子精细结构研究中的应用光谱学作为一门重要的科学研究领域，对于人类对于物质结构和性质的认识起到了关键作用。
而在光谱学中，双光子吸收光谱作为一种特殊的光谱技术，具有独特的应用价值，尤其在原子精细结构研究中。
双光子吸收光谱是一种通过在原子或分子体系中同时吸收两个光子来激发电子的光谱技术。
相比于传统的单光子吸收光谱，双光子吸收光谱具有更高的灵敏度和分辨率。
这是因为双光子吸收光谱所需的能量较高，只有在光子能量达到一定阈值时，才能激发电子跃迁。
这种高能量激发使得双光子吸收光谱对于原子精细结构的研究更为敏感。
原子精细结构是指原子中电子的能级分裂现象。
在原子中，电子的自旋和轨道角动量相互作用，导致能级的分裂。
这种分裂可以通过光谱学手段来研究。
而双光子吸收光谱正是一种可以有效研究原子精细结构的方法。
通过双光子吸收光谱，可以观测到原子精细结构能级之间的跃迁。
当光子能量与原子能级差相匹配时，电子会从低能级跃迁到高能级，从而吸收光子。
通过测量吸收光子的能量和强度，可以得到原子精细结构能级之间的差值。
这对于研究原子的能级结构、自旋轨道耦合等物理现象具有重要意义。
除了能级差值，双光子吸收光谱还可以提供更多的信息。
例如，通过测量双光子吸收光谱的谱线形状和强度分布，可以推断出原子的自旋-轨道耦合强度。
这对于研究原子的自旋-轨道相互作用、磁场效应等具有重要意义。
双光子吸收光谱在原子精细结构研究中的应用不仅限于理论研究，还具有实际应用价值。
例如，在材料科学中，双光子吸收光谱可以用于研究材料的电子结构和光学性质。
通过测量材料在不同波长下的双光子吸收光谱，可以得到材料的能带结构、载流子性质等信息，为材料的设计和应用提供重要依据。
总之，双光子吸收光谱作为一种特殊的光谱技术，在原子精细结构研究中具有独特的应用价值。
通过测量双光子吸收光谱，可以得到原子精细结构能级之间的差值，推断自旋-轨道耦合强度等信息。
同时，双光子吸收光谱还具有实际应用价值，在材料科学等领域有广泛的应用前景。
杂环类化合物的全合成研究
杂环类化合物的全合成研究杂环类化合物是有机化学领域的重要研究方向之一。
它们具有复杂的结构和多样的化学性质，对于药物研发和有机合成方法学的发展具有重要意义。
本文将探讨杂环类化合物的全合成研究，并分析其中的关键技术和挑战。
1. 引言杂环类化合物广泛存在于自然界和人工合成体系中，它们的结构种类繁多且多样性极高。
由于杂环结构的特殊性和化学性质的多样性，杂环类化合物常常被应用于药物研发、功能材料和天然产物合成等领域。
2. 杂环合成方法杂环合成方法是研究杂环类化合物全合成的关键。
目前，常用的杂环合成方法包括环内反应、串联反应、催化反应等。
通过选择合适的反应条件、催化剂和底物，可以实现高效、高选择性的合成。
3. 杂环合成的关键技术在杂环类化合物的全合成研究中，一些关键技术起到了重要的作用。
例如，选择适当的保护基团可以提高反应中的选择性，同时保护底物中的敏感基团。
此外，催化反应、金属有机化学和有机电化学等技术的应用也为杂环类化合物的合成提供了新思路和新方法。
4. 杂环类化合物的生物活性杂环类化合物具有丰富的生物活性，因此在药物研发中具有重要地位。
通过引入不同的官能团和改变杂环的结构，可以调控化合物在生物系统中的作用方式，从而发现新的药物分子。
杂环类化合物的合成研究可为寻找新药物提供重要的候选化合物。
5. 杂环合成的挑战尽管杂环类化合物在有机合成领域具有重要地位，但是其全合成仍然面临一些挑战。
其中之一是合成路线的设计和优化。
由于杂环的复杂性，寻找高效和高选择性的合成路径是一项困难的任务。
此外，杂环类化合物合成中的底物选择、催化剂设计和反应条件优化也是具有挑战性的问题。
6. 结论杂环类化合物的全合成研究是有机化学的重要方向之一。
通过合理设计合成路线和选择合适的合成方法，可以高效地合成复杂的杂环类化合物。
随着合成方法学的发展和新技术的应用，相信杂环类化合物的全合成研究会取得更大的突破，并为有机合成化学和药物研发做出更大的贡献。
二吡唑铝化合物双光子吸收性质的理论研究
二吡唑铝化合物双光子吸收性质的理论研究刘晓婷;郭景富;安迪;王丹;任爱民;封继康【期刊名称】《物理化学学报》【年(卷),期】2011(27)10【摘要】应用密度泛函理论(DFT)和半经验的ZINDO方法对二吡唑铝化合物的单、双光子吸收(OPA、TPA)性质进行了研究.结果表明,铝氮烷杂环化合物具有好的双光子吸收性质,其双光子最大吸收截面值(δmax)可达到2860.1 GM(1 GM=10-50 cm4·s·photon-1).在中心、共轭桥和末端引入强的吸电子基团可调谐单、双光子吸收光谱,实现在不同波长范围的双光子吸收;利用三态公式分析了分子的双光子吸收截面变化的内在原因;铝氮烷杂环化合物与其相应的硼化合物相比,表现出类似的单、双光子吸收性质,但一定程度上可增大双光子吸收截面.%An extensive series of pyrazole aluminum compounds containing an AI2N4 center as a pseudo-conjugated system were theoretically investigated for their one-photon absorption and two-photon absorption (OPA and TPA) properties by density functional theory (DFT) and Zemer's intermediate neglect of differential overlap (ZINDO) methods. The results indicate that pyrazole aluminum compounds are good TPA materials and that the TPA maximal absorption cross-section (5max) can reach 2860.1 GM (1 GM=I0-50cm4 · S · Photon-1). By incorporating electron-acceptors in the central core, a 7T-conjugated bridge and terminal groups, the OPA and TPA properties can be modulated. This research provides strategies for the enhancementof molecular TPA in the target region. The origin of the large 5·, of some ofthe studied molecules was determined using a three-level energy model. We conclude that an increase in the intramolecular charge transfer can enhance 5mnt. Moreover, the pyrazole aluminum compounds behave in a similar manner to pyrazabole chromophores in terms of linear optical, and TPA properties and they possess an Increased δmax to s ome extent.【总页数】8页(P2303-2310)【作者】刘晓婷;郭景富;安迪;王丹;任爱民;封继康【作者单位】吉林大学理论化学研究所,理论化学计算国家重点实验室,长春130023;东北师范大学物理学院,长春130024;吉林大学电子科学与工程学院,长春130023;吉林大学理论化学研究所,理论化学计算国家重点实验室,长春130023;吉林大学理论化学研究所,理论化学计算国家重点实验室,长春130023;吉林大学理论化学研究所,理论化学计算国家重点实验室,长春130023【正文语种】中文【中图分类】O641【相关文献】1.3,6-和2,7-咔唑衍生物单光子和双光子吸收性质的理论研究 [J], 李文超;封继康;任爱民;孙家锺;于晓强;王军杰2.两个系列星型准八极矩分子单光子和双光子吸收性质的理论研究 [J], 杨照地;封继康;任爱民3.吡啶盐衍生物双光子吸收性质的理论研究 [J], 周玉芳;赵显;蒋民华;刘成卜4.几个荧光蛋白发色团双光子吸收性质的理论研究 [J], 叶传香;马会利;梁万珍5.二苯乙烯衍生物和二噻吩并噻吩衍生物的双光子吸收截面的理论研究 [J], 任爱民;封继康;郭景富;张锁秦;程红因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
利用双光子激光显微镜研究细胞内分子动力学
利用双光子激光显微镜研究细胞内分子动力学随着科技的不断发展，生物治疗已经成为了重要的治疗手段之一。
而对于生物治疗的研究，了解细胞内分子的动态变化成为了极其重要的一环。
利用双光子激光显微镜研究细胞内分子动力学被认为是目前最为先进的技术之一，本文将从双光子激光显微镜的原理和优势、双光子激光显微镜在细胞内分子动力学研究上的应用等方面进行探讨。
一、双光子激光显微镜的原理和优势双光子激光显微镜是一种基于二次非线性光学效应的激光显微镜。
其原理是，将两个光子同时照射到样品中，当两个光子的光子能量之和等于样品分子的能级跃迁能量时，样品分子将吸收两个光子的能量并发生激发，这一过程称为双光子吸收。
可以利用这一效应来实现在样品内选择性的产生可见光。
相比传统的荧光显微镜，双光子激光显微镜具有以下优势：1.特异性和分辨率更高：由于双光子激光只会在光聚焦点处发生，因此其特异性及空间分辨率更高。
2.样品伤害小：由于激光的光子能量比较低，因此不会对样品造成显著的伤害，适合进行长时间观察。
3.适用于深层次成像：由于激光的穿透深度较大，因此双光子激光显微镜适用于深层次成像，可以观察三维结构。
二、双光子激光显微镜在细胞内分子动力学研究上的应用1.癌症研究：受体酪氨酸激酶（RTKs）的过度激活已被证明是多种癌症的致病原因之一。
研究人员可以通过使用双光子激光显微镜来观察RTKs在不同癌细胞中的表达、位置及激活状态。
2.神经学研究：神经突触可被认为是神经元之间的连接点。
在神经细胞突触中，活动相关的蛋白质是突触的主要组成部分，并且突触粘附分子在神经分化和突触发育中扮演了重要的角色。
双光子激光显微镜被用来观察这些蛋白质和分子的耦合，以了解神经突触重建和修复的机制。
3.免疫学研究：在免疫学研究中，CD4+ T淋巴细胞被认为是免疫系统的关键部分。
这些细胞被认为可以协调其他类型的免疫细胞，并在感染和肿瘤免疫中发挥重要作用。
双光子激光显微镜可以用于研究CD4+ T淋巴细胞的迁移、杀伤和调节作用。
含杂环生色团的杂化非线性光学薄膜的制备与研究的开题报告
含杂环生色团的杂化非线性光学薄膜的制备与研究的开题报告1. 研究背景和意义非线性光学材料在各领域的应用日益广泛，例如：高速通信、光存储、激光雷达、医学成像等。
其中，非线性光学薄膜是非线性光学材料的重要基础，其制备和性能研究对于非线性光学器件的研发至关重要。
本课题将研究含杂环生色团的杂化非线性光学薄膜的制备与研究，这将有助于拓展非线性光学材料的种类和应用领域。
2. 研究内容和方法本课题将采用溶胶凝胶法制备含杂环生色团的杂化非线性光学薄膜，并对其进行结构和性能表征。
具体研究内容如下：(1) 合成含杂环生色团的有机分子。
采用化学合成方法合成含杂环生色团的有机分子，并对其进行结构表征。
(2) 制备含杂环生色团的杂化非线性光学薄膜。
采用溶胶凝胶法制备含杂环生色团的杂化非线性光学薄膜，并对其进行表面形貌、薄膜厚度、玻璃化转变温度等性质的表征。
(3) 研究杂化非线性光学薄膜的非线性光学性质。
采用脉冲双光子微陷法研究杂化非线性光学薄膜的非线性光学性质，包括非线性折射率和非线性吸收系数等。
3. 预期结果和意义通过对含杂环生色团的杂化非线性光学薄膜的研究，预计能够获得以下结果：(1) 合成出含杂环生色团的有机分子，并对其进行结构表征。
(2) 成功制备含杂环生色团的杂化非线性光学薄膜，并对其进行结构、形貌及性质表征。
(3) 获得含杂环生色团的杂化非线性光学薄膜的非线性光学性质数据，为后期的非线性光学器件制备提供重要的理论基础和实验数据支持。
本课题的研究成果有望为新型非线性光学材料的合成和制备提供参考和指导，同时也将对非线性光学器件的研发和应用带来重要的启示和推动。
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２ １ 年 ３月 ０１
化
学 研
究
中 国科 技 核 心 期 刊
ｈ ｙ＠ ｈ ｎ ． ｄ ． ｎ ｘｊ ｅｕ ｅｕ ｃ
ＣＨ ＥＭ Ｉ ＣＡＬ ＲＥＳＥＡ ＲＣＨ
有机 杂环 类双 光子 材料 的研 究进展
张 献ｈ， 黄宝丽 姚金水 ， 于晓强 。
，
（．山 东轻 Ｔ业 学 院 材 料 科 学 与 工程 系 ， 东 济 南 ２ ０ ５ ； ２ １ 山 ５ ３ ３ ．山东 大 学 晶体 材 料 国 家 重点 实 验 室 ， 山东 济 南 ２ ０ ０ ） ５ １０
双 光子 吸收 以其 特有 的三维处理 能力 和极高 的空 间分 辨本 领在 生物 、 理 、 学 、 物 化 医学 等领 域 显示 出变
摘
要 ： 述 了近 年来 不 同结 构 的 杂 环 类 双 光 子材 料 的 研 究 进 展 ， 就其 发 展 趋 势 进 行 了展 望．指 出双 光 子 吸 综 并
收 材 料 在诸 多领 域 有 着 潜 在 的 应 用前 景 ， 光 电功 能 材 料 领 域 研 究 的 热 点 之 一 ； 中 杂 环 类 化 合 物 具 有 较 强 的 是 其 推 拉 电 子 能力 、 的 光学 稳 定 性 、 高 易修 饰 ， 能有 效 提 高 材 料 的 双 光 子性 能 ， 研究 的重 点 ． 是 关 键 词 ： 光 子 吸 收 材料 ； 环化 合 物 ； 究 进 展 双 杂 研
中 图 分 类号 ： ２ ． ２ ０ ６ １ ２ 文献标志码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ８ １ １ （ ０ １ ０ —０ ０ —０ １ ０ — ０ １２ １ ）２ １３ ８
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