双光子激发光生酸剂的设计、合成及其光学性质研究

本项目立足于两个非常有研究价值的主题的相互交叉：1）非线性光学（双光子吸收）；2）光敏感材料（光生酸剂）。研究内容是设计并合成系列的含有强双光子吸收能力的光生酸剂分子：以羟基取代芳香基团为电子给体，多氟取代基团为电子受体，乙烯基苯为间隔基组成离子型(硫鎓盐)的和非离子型(磺酸亚胺)的共轭光生酸体系。所设计的分子结构新颖，理论计算方法预先确认了所设计的分子的可能的光生酸表现。因此，项目中所涉及的分子所具有的性质可以体现出两个研究主题的相互协同：既具有较大的双光子吸收截面又具有较高的双光子激发光生酸量子产率。在此基础上，可以进一步优化分子结构与性质的关系，进而设计出更好的分子结构来实现双光子吸收性质和光生酸性质的统一。制备出的双光子激发光生酸剂能够在阳离子聚合以及光刻胶体系如半导体工业中"集成电路"的制造以及聚合物三维微细加工等领域中体现出潜在的应用价值。

本项目立足于两个非常有研究价值的主题的相互交叉：1）非线性光学（双光子吸收）；2）光敏感材料（光生酸剂）。研究内容是设计并合成系列的含有强双光子吸收能力的光生酸剂分子，分子的设计以D-Pi-A结构为基本的双光子吸收单元，例如：以乙氧基或者N，N-二苯基氨基为推电子基团（D），多氟取代基团为电子受体（A），乙烯基苯为间隔基（Pi）组成离子型(硫鎓盐)的共轭光生生酸体系。. 项目的执行过程中成功地制备出了一系列分子结构，发现分子的光生酸量子产率处于0.2-0.6之间，分子的最大吸收处的双光子吸收截面为70-600GM。可以说，已经成功地实现了申请书的名称“双光子激发光生酸剂的设计、合成及其光学性质研究”所涉及到各个关键研究内容。. 另外，项目中我们通过模块化方法制备了几个系列的分子结构，模块化方法使我们可以系统地调整功能基团在分子结构中的作用，从而研究分子结构与性质的关系。一个核心贯彻始终，就是要体现出两个研究主题的相互协同：既具有较大的双光子吸收截面又具有较高的双光子激发光生酸量子产率。从而在理论上探索出了可能影响这类双光子活性光生酸剂光学性质的分子结构因素：前线轨道的性质起到了决定性的作用。. 制备出的双光子激发光生酸剂能够在阳离子聚合中得以应用，在聚合物三维微细加工等领域中体现出了一定的应用价值。