具有双光子吸收特性的乙炔基咔唑衍生物及相关晶体材料研究

双光子吸收材料是当前非线性光学领域的研究热点之一，在荧光成像、三维信息存储、单分子检测及激光上转换材料等诸多方面具有潜在的应用前景。本项目拟从具有双光子吸收特性的乙炔基咔唑衍生物出发，以功能为导向，运用晶体工程策略合理设计制备基于此类有机共轭分子构筑基元的配位聚合物型及共晶型晶体材料，系统研究各种外界和内在因素对其形成过程的影响，总结归纳其合成的一般规律和机理。在晶体结构和性能研究的基础上，重点探索此类功能结晶体系的定向构筑、结构调控与转换以及各种理化性能间的协同关联效应。进一步通过对相关体系的晶体生长过程进行控制，制备具有各种尺寸及形貌的晶态超分子聚集体，并系统研究上述因素对其双光子吸收性质的影响。将实验结果与理论化学工具相结合，建立有机共轭分子构筑基元、超分子聚集体的微观晶体结构和宏观晶态特征及其双光子吸收性质之间的关系，为相关晶体材料的结构设计、可控制备和进一步应用奠定基础。

本项目运用晶体工程的策略和经验方法，从具有双光子吸收特性的乙炔基咔唑衍生物出发，以功能为导向，设计制备了基于此类有机共轭分子构筑基元的多个系列配位聚合物型及共晶型晶体材料。对这些化合物进行了表征并利用X-射线单晶衍射技术确定了大部分化合物的晶体结构，研究了此类功能晶态体系的定向构筑、结构调控以及各种理化性能间的协同关联效应。在结构测定和性能研究的基础上，重点考察了部分配位超分子体系的双光子吸收特性，并初步进行了功能化双乙炔基咔唑衍生物及其盐和配合物作为光敏剂应用于高灵敏的光动力治疗湿性黄斑变性类疾病和癌症等的探索。本项目执行期间发表学术论文6篇 (Chem. Commun., Inorg. Chem., J. Mater. Chem. A, CrystEngComm以及J. Solid. State Chem.)，申请国家发明专利1项。