[发明专利]一种还原希夫碱锌配合物的二阶非线性光学材料

说明书

技术领域

本专利涉及一种还原希夫碱锌二阶非线性光学材料，[Zn(HL)₂(H₂O)₂]，其中H₂L＝N-(4-羧基)苄基-L-丙氨酸。

背景技术

非线性光学材料是指在外部强光作用下，具有特殊非线性光学响应(如入射光的频率、相位、振幅和极化偏振等发生变化)的材料。在目前信息技术高速发展的时代，光电子工业发展迅猛，对光电功能材料的需求也日趋增长。在光电子工业中如光开关、光通讯、光信息处理、光计算机、激光技术等都需要以非线性光学材料为基础材料，因此，近几十年来非线性光学材料引起了人们的广泛关注，成为物理学、化学、材料学等领域共同关注的一个热点，对它的研究也以日新月异的速度发展着。在诸多的非线性效应中，二阶非线性光学效应及其晶体材料是最引人关注也最为活跃的研究方向。入射光通过二阶非线性光学晶体，能够产生倍频光、和频光、差频光等。这样就极大扩展了激光器所产生激光的频率范围。

近年来兴起的无机-有机杂化金属配合物非线性光学材料突破了传统无机、有机材料的界限。通过将有机分子与无机金属离子以配位键作用在分子水平上融为一体，无机-有机杂化非线性光学材料同时兼有有机、无机材料的性能优势，既具有较高的倍频系数，也解决了有机二阶非线性光学材料稳定性不高、机械加工性差等缺点。金属配合物本身还具有一些独特的特点。通过金属离子和配体之间的相互作用(尤其是电荷转移)可提高非线性光学的响应时间；有些具有非对称配位环境的金属离子可以打破分子的中心对称特性，从而有利于非中心对称结构的形成；金属配合物中可供选择的金属及配体均较多，这就使配合物的合成具有广泛的选择性，这样我们可以通过对有机配体进行修饰从而提高金属配合物的性能。因此，可以通过分子设计、晶体工程和超分子组装等途径来探索开发具有应用前景的金属配合物二阶非线性光学材料。因此我们采用硝酸锌和H2L反应的方法，合成了一种还原希夫碱锌配合物的二阶非线性光学材料。

发明内容

本发明专利的目的是要合成一种还原希夫碱锌配合物的二阶非线性光学材料。为此，需要选择合适的原料来进行合成反应。

为此我们采用水热反应法，用硝酸锌和H₂L在N，N-二甲基甲酰胺，乙醇和蒸馏水作为溶剂的条件下通过加热反应合成新型还原希夫碱锌配合物的二阶非线性光学材料[Zn(HL)₂(H₂O)₂]，其中H₂L＝N-(4-羧基)苄基-L-丙氨酸。

新型还原希夫碱锌配合物的二阶非线性光学材料[Zn(HL)₂(H₂O)₂](其中H₂L＝N-(4-羧基)苄基-L-丙氨酸)。具有如下优点：制备简单易行；反应条件温和，无须复杂的设备；可以直接得到单晶，无须进一步生长该材料的单晶。

具体实施方式

实施实例1，关于还原希夫碱锌配合物的二阶非线性光学材料[Zn(HL)₂(H₂O)₂](其中H₂L＝N-(4-羧基)苄基-L-丙氨酸)的合成和该材料的单晶生长。

还原希夫碱锌配合物的二阶非线性光学材料[Zn(HL)₂(H₂O)₂](其中H₂L＝N-(4-羧基)苄基-L-丙氨酸)的合成和该材料的单晶生长是采用水热反应法同时完成的。

N-(4-羧基)苄基-L-丙氨酸的合成：量取KOH 2.79g(50mmol)和L-丙氨酸6.85g(50mmol)于20mL甲醇中室温下搅拌半小时。同时量取KOH 2.79g(50mmol)和对醛基苯甲酸7.50g(50mmol)于40mL甲醇中室温下搅拌半小时。然后将两者混合。混合液回流6h。冰水冷却后加入过量的NaBH₄。半小时之后，用浓盐酸调pH值至5左右，得大量固体。过滤，将滤渣用乙醇和水(1∶1)重结晶，得N-(4-羧基)苄基-L-丙氨酸。