新型含1,2,3-三氮唑之雙光子吸收材料的合成及其光學性質探討

以作者查詢圖書館館藏

、以作者查詢臺灣博碩士

、以作者查詢全國書目

、勘誤回報

、線上人數：16

、訪客IP：18.117.162.80

姓名

李育愷(Yu-Kai Li) 查詢紙本館藏

畢業系所

化學學系

論文名稱

新型含1,2,3-三氮唑之雙光子吸收材料的合成及其光學性質探討
(New contains 1,2,3-triazole two photon absorption material synthesis and the optical quality discussion)

相關論文

★ 含胺基之二苯乙烯衍生物的分子內光誘導電子轉移之C-N斷鍵反應及激態錯合體之研究	★ 紫質衍生物研究：間位苯卟啉分子的鋅離子感測及大環紫質的構型
★ Squamocin 之合成研究	★ 發展4,4’-亞甲基對苯胺或聯苯胺為骨架的四氯衍生物作為人類麩胺基硫轉移酶抑制劑的合成及構效關係的探討
★ 含有香豆素的石膽酸類似物作為唾液酸轉移酶抑制劑的合成與初步活性測試	★ 石膽酸C4含氟唾液酸轉移酶抑制劑和苯並惡嗪酮相關的螢光探針之合成及生物研究
★ 合成和優化2-(1-乙基-3,5-二甲基-1H-吡唑-4-基)乙-1-胺衍生物和其抗三陰性乳腺癌細胞的體外活性研究	★ 以蛋白質體學探討在大腸桿菌中甲醇利用代謝途徑
★ Data-independent acquisition mass spectrometry analysis for identification of cerebrospinal fluid biomarker of reversible cerebral vasoconstriction syndrome	★ 從手性N-亞磺醯胺進行非對映選擇性磷酯基化反應建構高度選擇性的α-胺基磷酸酯
★ DNA型式碳水化合物抗原之生物偵測器的開發及應用	★ 合成具有分子腳架之多並苯化合物且用於自組裝分子薄膜之研究
★ 1,3-偶極環化加成反應在藥物合成與醣晶片上的應用	★ 平面化寡聚萘分子之合成及其光學、電學性質研究
★ 多並苯醚類化合物的合成與多並苯醚類化合物於自組裝分子薄膜之研究	★ 藉由芳香環轉換來合成4,5,6,7-四氫異吲哚

檔案

[Endnote RIS 格式]

[Bibtex 格式]

[相關文章]

[文章引用]

[完整記錄]

[館藏目錄]

至系統瀏覽論文 ( 永不開放)

摘要(中)

本論文合成新型含有1,2,3-三氮唑結構的材料，而1,2,3-三氮唑結
構可以在2,4,5號位置進行取代基的連接，而進行新型多叉型材料的開
發。結構設計部分在4,5號位置進行推電子基的連接，之後在2號氮上引
進不同取代基，藉由引進不同取代基來調節1,2,3-三氮唑的拉電子能
力，隨後進行光學性質得探討。
線性光學性質量測，使用吸收光譜儀與螢光光譜儀來進行量測最
大吸收波長與最大發射波長。非線性光學性質的量測，使用(鈦:藍寶
石)飛秒雷射為光源進行雙光子激發螢光光譜以及雙光子螢光強度與
入射光強度平方成正比關係實驗。
經非線性量測得到不同目標物的雙光子激發截面，經分析我們得
到三個結果:
一、 1,2,3-三氮唑並非強拉電子基，於是必須添加拉電子基在氮上，
以增加拉電子能力，而達到效能的提升。
二、引進苯醯基官能基進而增強1,2,3-三氮唑的拉電子能力，使得π-
電子非定域化效果增加，因此增加雙光子吸收截面。
三、苯環對位進行推電子基取代，使的苯環上π-電子非定域化效果
增加，因此增加雙光子激發截面。

摘要(英)

We have synthesized a series of two-photo active chromophores based
on 1,2,3-triazole scaffold and their nonlinear optical properties were
characterized via two-photon-excited-fluorescence technique in the
femtosecond regime .
The experimental results show that 1,2,3-triazole could be a potential
electron-pulling unit for the construction of two-photo absorbing dye.

關鍵字(中)

★ 雙光子吸收材料
★ 3-三氮唑
★ 2
★ 1

關鍵字(英)

★ 1
★ 2
★ 3-triazole
★ two photon absorption material

論文目次

中文摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．I
英文摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．II
謝誌．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．III
目錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．IV
圖表目錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．IX
附圖目錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．XII
第一章序論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
1-1 歷史背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
1-2 雙光子吸收過程之基本物理圖像．．．．．．．．．．．．．．2
1-3 雙光子吸收材料的應用．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
參考文獻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
第二章分子設計與研究動機．．．．．．．．．．．．．．．．．12
2-1 文獻上分子設計及分類．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
2-2 本論文之研究動機與分子設計．．．．．．．．．．．．．．．16
2-3 目標物之分子結構．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
2-4 逆合成分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
2-5 目標物實際合成流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
參考文獻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31
V
第三章光學性質探討．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
3-1 線性光學性質．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
3-1-1 線性吸收量測與光譜圖．．．．．．．．．．．．．．．．．32
3-1-2 螢光發光量測與光譜圖．．．．．．．．．．．．．．．．．34
3-1-3 各模型分子之相對螢光量子產率(ΦF)．．．．．．．．．．35
3-2 非線性光學性質．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36
3-2-1 雙光子激發螢光光強與激發光源強度關係的量測．．．．．43
3-2-2 雙光子激發螢光光譜之量測．．．．．．．．．．．．．．．47
3-3 結果與討論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50
參考文獻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51
第四章實驗部份．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52
4-1 實驗藥品及溶劑．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52
4-2 實驗儀器及量測方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．54
4-3 詳細合成步驟．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57
化合物(11)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57
化合物(12)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57
化合物(13)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58
化合物(14)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59
化合物(15)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60
化合物(16)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61
VI
化合物(17)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62
化合物(18)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62
化合物(19)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63
化合物(20)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64
化合物(21)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64
化合物(22)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65
化合物(23)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65
化合物(24)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66
化合物(1)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66
化合物(2)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67
化合物(3)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68
化合物(4)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．69
化合物(5)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70
化合物(6)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71
化合物(7)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72
化合物(8)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．73
化合物(9)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74
化合物(31)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．75
化合物(32)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．76
化合物(33)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．77
VII
化合物(34)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．78
附圖．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．79
VIII
圖表目錄
圖1-1. 單、雙光子吸收-發射螢光示意圖．．．．．．．．．．．．2
圖1-2. 摧毀衛星雷射武器圖．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
圖1-3. 線性吸收與非線性吸收取曲線意圖示意圖．．．．．．．．．5
圖1-4. 三維光學儲存記憶體示意圖．．．．．．．．．．．．．．．6
圖1-5. 單、雙光子吸收螢光斷面掃描．．．．．．．．．．．．．．9
圖2-1. 對稱型分子．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
圖2-2. 非對稱型分子．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
圖2-3. 條型分子結構圖．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
圖2-4. 四叉型分子結構圖．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
圖2-5. 三叉型分子結構圖．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
圖2-6. 樹狀型分子結構示意圖．．．．．．．．．．．．．．．．16
圖2-7. Tang 1,2,3-三氮唑雙取代分子．．．．．．．．．．．．．16
圖2-8. Tang 1,2,3-三氮唑聚合物分子．．．．．．．．．．．．．17
圖2-9. Desce 1,2,3-三氮唑雙取代分子．．．．．．．．．．．．．18
圖2-10. Cheah 1,2,4-三氮唑分子．．．．．．．．．．．．．．．18
圖2-11. 1,2,3-三氮唑(1,2,3-triazoles)分子結構圖．．．．．．．．．19
圖2-12. 1,2,3-三氮唑分子設計示意圖．．．．．．．．．．．．．20
圖2-13. 目標物之分子結構圖及其代號．．．．．．．．．．．．．21
IX
圖2-14. 逆合成分析流程圖．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
圖2-15. 起始物合成流程圖．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
圖2-16. 合成化合物1 (2DFL-TAZ-H)．．．．．．．．．．．．．24
圖2-17. 合成化合物2 (2DFL-TAZ-CH3)．．．．．．．．．．．．25
圖2-18. 合成化合物3 (2DFL-TAZ-AC)．．．．．．．．．．．．．26
圖2-19. 合成化合物4 (2DFL-TAZ-Boc)．．．．．．．．．．．．26
圖2-20. 合成化合物5 (2DFL-TAZ-Bz)．．．．．．．．．．．．．27
圖2-21. 合成化合物6 (2DFL-TAZ-BzNMe2)．．．．．．．．．．28
圖2-22. 合成化合物7 (2DFL-TAZ-BzOMe)．．．．．．．．．．．28
圖2-23. 合成化合物8 (2DFL-TAZ-BzF)．．．．．．．．．．．．29
圖2-24. 合成化合物9 (2DFL-TAZ-BzBr)．．．．．．．．．．．．30
圖3-1. 目標物之線性吸收光譜圖．．．．．．．．．．．．．．．32
圖3-2. 目標物之螢光發光光譜圖．．．．．．．．．．．．．．．34
圖3-3. 雙光子吸收量測元件分部測示意圖．．．．．．．．．．．37
圖3-4. Z-scan量測示意圖．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
圖3-5. 以超連續白光量測雙光子吸收截面法示意圖．．．．．．．39
圖3-6. 雙光子激發螢光量測法示意圖．．．．．．．．．．．．．40
圖3-7. 雙光子激發螢光量測裝置分佈示意圖．．．．．．．．．．42
圖3-8. 鈦:藍寶石雷射．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
圖3-9. 半波片與偏極鏡．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
X
圖3-10. 雙光子激發螢光強度與入射光源關係圖．．．．．．．．．46
圖3-11. 1,2,3,5,6,7 號目標物分子之雙光子激發螢光光譜．．．．．48
XI
表1-1. 各種光碟比較表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
表3-1. 線性吸收統整表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
表3-2. 各模型分子之吸收波長、發射波長及量子產率．．．．．．36
表3-3. 所有目標物量測總表．．．．．．．．．．．．．．．．．49
XII
附圖目錄
附圖一. 化合物 12 之 1H NMR(300MHz CDCl3) 圖譜．．．．．80
附圖二. 化合物 12 之 13C NMR(75MHz CDCl3) 圖譜．．．．．．81
附圖三. 化合物 13 之 1H NMR(300MHz CDCl3) 圖譜．．．．．82
附圖四. 化合物 13 之 13C NMR(75MHz CDCl3) 圖譜．．．．．．83
附圖五. 化合物 14 之 1H NMR(300MHz CDCl3) 圖譜．．．．．84
附圖六. 化合物 14 之 13C NMR(75MHz CDCl3) 圖譜．．．．．．85
附圖七. 化合物 15 之 1H NMR(300MHz CDCl3) 圖譜．．．．．86
附圖八. 化合物 15 之 13C NMR(75MHz CDCl3) 圖譜．．．．．．87
附圖九. 化合物 16 之 1H NMR(300MHz CDCl3) 圖譜．．．．．88
附圖十. 化合物 16 之 13C NMR(75MHz CDCl3) 圖譜．．．．．．89
附圖十一. 化合物 1 之 1H NMR(300MHz CDCl3) 圖譜．．．．．90
附圖十二. 化合物 1 之 13C NMR(75MHz CDCl3) 圖譜．．．．．91
附圖十三. 化合物 2 之 1H NMR(300MHz CDCl3) 圖譜．．．．．92
附圖十四. 化合物 2 之 13C NMR(75MHz CDCl3) 圖譜．．．．．93
附圖十五. 化合物 3 之 1H NMR(300MHz CDCl3) 圖譜．．．．．94
附圖十六. 化合物 3 之 13C NMR(75MHz CDCl3) 圖譜．．．．．95
附圖十七. 化合物 4 之 1H NMR(300MHz CDCl3) 圖譜．．．．．96
附圖十八. 化合物 4 之 13C NMR(75MHz CDCl3) 圖譜．．．．．97
XIII
附圖十九. 化合物 5 之 1H NMR(300MHz CDCl3) 圖譜．．．．．98
附圖二十. 化合物 5 之 13C NMR(75MHz CDCl3) 圖譜．．．．．99
附圖二十一. 化合物 6 之 1H NMR(300MHz CDCl3) 圖譜．．．．100
附圖二十二. 化合物 6 之 13C NMR(75MHz CDCl3) 圖譜．．．．101
附圖二十三. 化合物 7 之 1H NMR(300MHz CDCl3) 圖譜．．．．102
附圖二十四. 化合物 7 之 13C NMR(75MHz CDCl3) 圖譜．．．．103
附圖二十五. 化合物 8 之 1H NMR(300MHz CDCl3) 圖譜．．．．104
附圖二十六. 化合物 8 之 13C NMR(75MHz CDCl3) 圖譜．．．．105
附圖二十七. 化合物 9 之 1H NMR(300MHz CDCl3) 圖譜．．．．106
附圖二十八. 化合物 9 之 13C NMR(75MHz CDCl3) 圖譜．．．．107
附圖二十九. 化合物 31 之 1H NMR(300MHz CDCl3) 圖譜．．．108
附圖三十. 化合物 31 之 13C NMR(75MHz CDCl3) 圖譜．．．．．109
附圖三十一. 化合物 32 之 1H NMR(300MHz CDCl3) 圖譜．．．110
附圖三十二. 化合物 32 之 13C NMR(75MHz CDCl3) 圖譜．．．．111
附圖三十三. 化合物 33 之 1H NMR(300MHz CDCl3) 圖譜．．．112
附圖三十四. 化合物 33 之 13C NMR(75MHz CDCl3) 圖譜．．．．113
附圖三十三. 化合物 34 之 1H NMR(300MHz CDCl3) 圖譜．．．114
附圖三十四. 化合物 34 之 13C NMR(75MHz CDCl3) 圖譜．．．．115

參考文獻

1. http://en.wikipedia.org/wiki/Kerr_effect.
2. M. Göppert-Mayer, Ann. Phys. Lpz., 1931, 9, 273.
3. W. Kaiser, and C. G. B. Garret; Phys. Rev.Lett., 1961, 7, 229-231.
4. B. A. Reinhardt, L. L. Brott, S. J. Clarson, A. G. Dillard, J. C. Bhatt, R. Kannan,L.
Yuang, G. S. He, and P. N. Prasad; Chem. Mater., 1998, 10,1863-1874.
5. M. Rumi, J. E. Ehrlich, A. A. Heikal, J. W. Perry, S. Barlow, Z. Hu,
D.M.-Maughon, T. C. Parker, H. R. Ockel, S. Thayumanavan, S. R. Marder,
D.Beljonne, 　and J.-L. Brédas; J. Am. Chem. Soc., 2000, 122, 9500-9510.
6. G. S. He , L. Yuan, F. Xu, and P. N. Prasad; Chem.Mater., 2001, 13, 1896-1904.
7. B. R. Cho, K. H. Son, S. H. Lee, Y. S. Song, Y. K. Lee, S. J. Jeon, J. H. Choi,
H.Lee, and M. Cho; J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 10039-10045.
8. T.-C. Lin, G. S. He, P. N. Prasad , and L.-S. Tan; J. Mater .Chem., 2004, 14,
982-991.
9. Q. Zheng, G. S. He, C. Lu , and P. N. Prasad; J. Mater. Chem., 2005, 15,
3488-3493.
10. Q. Zheng, G. S. He, and P. N. Prasad ; Chem. Mater., 2005, 17,6004-6011.
11. G. S. He, G. C. Xu, P. N. Prasad, B. A. Reinhardt, J. C. Bhatt, and A. G. Dillard;
Opt. Lett., 1995, 20, 435-437.
12. G. S. He, J. D. Bhawalkar, C. F. Zhao, and P. N. Prasad; Appl. Phys. Lett., 1995,
67,2433-2435.
13. J. E. Ehrlich, X. L. Wu, I.-Y. S. Lee, Z.-Y. Hu, H. Röckel, S. R. Marder, and J.
W.Perry; Opt. Lett., 1997, 22, 1843-1845.
14. B. A. Reinhardt, L. L. Brott, S. J. Clarson, R. Kannan, and A. G. Dillard; Mat.
Res. Soc. Symp. Proc., 1997,479.
15. C. W. Spangler; J. Mater. Chem., 1999, 9, 2013-2020.
16. E. Zojer, D. Beljonne, T. Kogej, H. Vogel, S. R. Marder, J. W. Perry, and J.
L.Brédas; J. Chem. Phys., 2002, 116(9), 3646.
17. T. Gura; Science, 1997, 276,1988.
18. J. D. Bhawalker, G. S. He, and P. N. Prasad; Rep. Prog. Phys., 1996, 59, 1041.
19. J. Mertz, C. Xu, and W. W. Webb; Opt. Lett., 1995 , 20 , 2532-2535.
20. P. Lenz ; J. Phys. IV 1994, 4, 237.
21. E. A. Wachter, W. P. Partridge, W. G. Fisher, H. C. Dees, and M. G. Petersen;
Proc.SPIE-Int. Soc. Opt. Eng., 1998, 68, 3269.
22. M. Lal, S. Pakatchi, G. S. He, K. S. Kim, and P. N. Prasad; Chem. Mater., 1999,
11, 3012-3014.
23. S. Esener, and P. M. Rentzepis; Proc.SPIE-Int. Soc. Opt. Eng., 1991, 1499 , 144.
24. J. H. Strickler, and W. W. Webb ; Opt. Lett., 1991, 16,1780-1782.
11
25. M. Albota , D. Beljonne, J. L. Brédas, J. E. Ehrlich, J. Y. Fu, A. A. Heikal, S.
E.Hess, T. Kogej, M. D. Levin, S. R. Marder, D. McCord-Maughon, J. W. Perry,
H.Rockel, M. Rumi, G. Subramaniam, W. W. Webb, X. L. Wu, and C. Xu;
Science,1998, 281, 1653.
26. B. H. Cumpston, S. P. Ananthavel, S. Barlow, D. L. Dyer, J. E. Ehrlich, L.
L.Erskine, A. A. Heikal, S. M. Kuebler, I. Y. Sandy Lee, D. M.-Maughon, H.
R.Ckel, M. Ri, X.-L. Wu, S. R. Marder, and J. W. Perry; Nature, 1999, 398,
51-53.
27. S. M. Kuebler, B. H. Cumpston, S. Ananthavel, S. Barlow, J. E.Ehrlich,L. L.
Erskine, A. A. Heikal, D. McCord-Maughon, J. Qin, H. Rockel, M. Rumi,S. R.
Marder, and J. W. Perry; Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng., 2000, 3937.
28. A.S. Dvormikov, P. M. Rentzepis, Opt. Commun., 1997, 136,1.
29. J. H. Strickler, W. W. Webb, Opt. Commun., 1991, 16,1780.
30. H. E. Pudavar, M. P. Joshi, P. N. Prasad., B. A. Reianhardt; Appl Phys Lett, 1999,
74,1338-1340.
31. A. Abbotto, L. Beverina, R. Bozio, S. Bradamante, C. Ferrante, G. A. Pagani, and
R. Signorini; Adv. Mater., 2000, 12, 1963-1967.
32. http://tw.news.yahoo.com/article/url/d/a/090530/19/1ke05.html
33. http://tw.news.yahoo.com/photo/url/d/i/060503/19/afp_technology_health0005b.
6050320 002. jpg_20060503205002/1454028026.jpg.html.
34. http://www.call-recall.com/

指導教授

侯敦仁(Duen-Ren Hou)

審核日期

2009-8-24

推文