[发明专利]二阶非线性光学聚芳酯材料及其合成方法和应用

权利要求书

1.一种二阶非线性光学聚芳酯材料，其特征是，所述的二阶非线性光学聚芳酯材料为式(I)所示的侧链型二阶非线性光学聚芳酯材料或式(II)所示的主链型二阶非线性光学聚芳酯材料；

其中：M₁为结构如下的带有羟基的发色团分子：

其中：

R₁、R₂分别或同时为氢原子、烷基或卤代烷；

R₃、R₄独立的为烷氧基、卤代烷、芳基、苄基、苄氧基、蒽苄基、蒽苄氧基、萘苄基、萘苄氧基或含有20个碳原子以下的烷基；

所述的卤素为氟、氯、溴或碘；

M₂为芳基、苄基、蒽苄基、萘苄基或含有20个碳原子以下的烷基；

m＝1～200，n＝0～200，且满足m+n＝30～200；

其中：

Ar代表：含有1～3个苯环的芳基；

A代表结构如下的电子受体部分：

其中：x＝15～199，y＝1～100，且满足x+y＝30～200。

2.根据权利要求1所述的二阶非线性光学聚芳酯材料，其特征是：所述的R₁、R₂中的烷基的碳原子数为1～5。

3.一种根据权利要求1或2所述的二阶非线性光学聚芳酯材料的合成方法，其特征是：

(1).在有催化量的相转移催化剂存在的条件下，将带有羧基官能团的双酚化合物溶于碱性水溶液中，完全溶解后，加入含有与所述的带有羧基官能团的双酚化合物等摩尔量的双酰氯化合物的二氯甲烷溶液，室温下搅拌；然后用无机酸调节pH值至2～5，抽滤，洗涤，真空干燥得到侧链带有羧基的聚芳酯；

(2).将步骤(1)得到的侧链带有羧基的聚芳酯，带有羟基的发色团分子M₁以及含有M₂的羟基化合物，按照所述的侧链带有羧基的聚芳酯的摩尔量与所述的带有羟基的发色团分子M₁和含有M₂的羟基化合物总摩尔量相等，且所述的带有羟基的发色团分子M₁与含有M₂的羟基化合物之间的摩尔比为99∶1～1∶99的比例溶于有机溶剂中，然后加入催化量的催化剂，在惰性气体保护下，室温反应；反应完成后，在甲醇中沉降，收集沉淀，得到含有发色团分子的所述的侧链型二阶非线性光学聚芳酯材，结构为权利要求1的式(I)所示；

或

在有催化量的相转移催化剂存在的条件下，将双酚化合物和双羟基发色团溶于碱性水溶液中，其中，所述的双酚化合物与双羟基发色团之间的摩尔比为1∶1～99∶1，加入含有与所述的双酚化合物和双羟基发色团总摩尔数相等的双酰氯化合物的二氯甲烷溶液，室温下搅拌；抽滤，洗涤，真空干燥得到含有发色团分子的所述的主链型二阶非线性光学聚芳酯，结构为权利要求1的式(II)所示；

所述的双羟基发色团是电子给体部分为N，N-二羟乙基苯胺且电子受体部分为A的发色团分子；其中：A代表结构如下的电子受体部分：

M₁和M₂的定义同权利要求1或2所述。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征是：所述的相转移催化剂选自四丁基溴化铵、四丁基氯化铵和十二烷基磺酸钠中的一种。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征是：在合成所述的侧链型二阶非线性光学聚芳酯材时，所述的碱性水溶液中的碱性物质与所述的带有羧基官能团的双酚化合物的摩尔比为3∶1；

在合成所述的主链型二阶非线性光学聚芳酯时，所述的碱性水溶液中的碱性物质：所述的双酚化合物和所述的双羟基发色团的总摩尔数的摩尔比为2∶1；

所述的碱性物质是氢氧化钠。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征是：在合成所述的侧链型二阶非线性光学聚芳酯材时，所述的碱性水溶液中的水与所述的二氯甲烷的体积比为1∶10～10∶1；

在合成所述的主链型二阶非线性光学聚芳酯时，所述的碱性水溶液中的水与所述的二氯甲烷的体积比为1∶10～10∶1；

所述的碱性物质是氢氧化钠。