新型螺菁类非线性光学材料的设计、合成及光限幅性能研究

酞菁是一类非常重要的有机染料、颜料、催化剂和分子功能材料，具有很高的化学和热稳定性。目前，酞菁化学已成为功能材料领域的研究热点和前沿。而对于比酞菁具有更扩展π共轭体系的大环配体螺菁的研究，迄今为止少见报道。由于具有类似酞菁的结构、更大扩展的π电子共轭体系以及金属-配位体间的电荷转移、稳定性高、溶解性良好，决定了螺菁在分子半导体、电致变色材料、光记录材料、光动力治疗药物、非线性光学材料、分子磁性材料等领域有潜在的广泛应用。.螺菁类化合物由于具有更大扩展的π共轭体系，可具有较大的非共振三阶极化率和内在的快速响应，因此是一类非常有应用前景的基于反饱和吸收机制的光限幅候选材料。本课题的主要目标是拟设计、合成2个系列(过渡金属系列和稀土金属系列)具有新奇结构和性能的螺菁类金属配合物，对其结构进行表征，进而研究其光限幅性能，为探索设计具有更优性能的新型光限幅材料提供新思路和新方法。

在国家自然科学基金资助下，研究工作开展的比较顺利。在已有的工作基础上，按照研究计划，以酞菁基螺菁化合物的制备和表征为核心，取得了实质性的进展。制备和表征了一系列过渡金属和稀土金属螺菁类配合物，对于光限幅性能的研究，由于实验条件的限制，目前还在继续研究，正在整理相关实验数据。.取得的研究成果主要有：(1)首次制备和表征了4个新型螺菁过渡金属配合物MHc (M=Fe, Co ,Cu, Ni)。(2)首次制备了4个新型螺菁酞菁混杂二层配合物HcMPc (M=Pr, Nd, Sm, Eu)。 (3)合成了9个新型混杂卟啉酞菁三层配合物M2[TO(OH)PP](Pc)2 （M=La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb）, 相关成果发表在Dyes and Pigments上,2013, 99(3) 686-692, (SCI, 2区）。（4）系统研究了M2[TO(OH)PP](Pc)2化合物的红外光谱和拉曼光谱，相关成果发表在Spectrochimica Acta Part A，104 (2013) 165-170;102 (2013) 275-280(SCI, 3区)。（5）制备了15个新型对称MIII[Pc(MeOPhO)8]2 配合物(M = La, Ce, Pr,Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Y, Ho, Er, Tm, Yb, Lu)，并系统研究了其拉曼光谱，相关成果发表在Vibrational Spectroscopy, 2011, 56, 228，(SCI，4区)。 (6)制备表征了15个新型对称二层稀土萘菁配合物M[Nc(PhS)8]2 (M = La, Ce, Pr,Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Y, Ho, Er, Tm, Yb, Lu)。 (7)制备表征了8个新型混杂萘基卟啉萘菁配合物MIII(TONPP)[Nc(PhS)8] (M = La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy,)。综上所述，目前正式发表SCI论文4篇，1篇论文已接受待发表，其它相关论文3-5篇正在整理和发表中，预期研究目标基本完成。4篇正式出版的论文中，二区论文1篇，三区论文2篇，4区论文1篇。