新穎多叉型之雙光子吸收材料的分子設計、合成與光學性質探討

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陳永福(Yong-Fu Chen) 查詢紙本館藏

畢業系所

化學學系

論文名稱

新穎多叉型之雙光子吸收材料的分子設計、合成與光學性質探討
(Novel multi-branched two-photon absorbing materials: Molecular design, synthesis and characterization.)

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摘要(中)

本論文藉由分子設計、化學合成與結構上的確定，成功地合成出數個新穎多叉型的雙光子吸收材料並探討其線性及非線性光學性質。
在線性光學量測部分上，我們藉由量測模型分子的吸收、發射光譜得知其最大吸收、最大發射波長及其量子產率。在非線性光學量測部分上，我們以鈦：藍寶石的飛秒雷射作為光源，量測了模型分子雙光子激發之螢光與激發光源強度間的關係以及雙光子激發光譜。實驗的數據顯示了以790nm的雷射光激發模型分子所產生的螢光，確實為模型分子經由雙光子吸收機制後所產生的。最後，我們在奈秒時域檢測模型分子的限幅效應並由實驗結果得知在本論文所探討的模型分子中有一些模型分子具有不錯的光學功率限幅性質，可望在光學功率限幅的應用上有不錯的潛力。

摘要(英)

Two series of dendritic(starburst) type chromophores with various aromatic π-bridge, π-linkages and central cores were synthesized and their non-linear absorption properties were investigated in the femto- second and nanosecond regime. The experimental results show that these chromophores posses strong two-photon absorption covering different spectral region. It is also found that the electronic properties of the π-bridge、π-linkages and central core plays crucial roles for the molecular two-photon absorptivity.
Model chromophores with tri-substituted olefinic scaffold exhibit superior two-photon activities and was found to be suitable for two-photon-excited-fluorescence-related applications while the model compounds with nitrogen atoms at remification points were revealed to be effective two-photon absorber at shorter wavelength region and could be utilized for broad-band optical limiter especially in nanosecond time domain.

關鍵字(中)

★ 雙光子

關鍵字(英)

★ two-photon absorption

論文目次

中文摘要
英文摘要
謝誌
目錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．Ⅰ
圖表目錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．Ⅴ
附圖目錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．Ⅷ
第一章序論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
1-1 簡介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
1-1-1 歷史背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
1-1-2雙光子吸收過程之基本物理圖像．．．．．．．．．2
1-1-3雙光子吸收染料之分子設計-文獻回顧．．．．．．．3
1-2 雙光子吸收材料之前瞻性．．．．．．．．．．．．．6
1-3本論文之研究動機及其章節架構．．．．．．．．．．10
參考文獻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
第二章分子設計與合成．．．．．．．．．．．．．．．．．13
2-1分子設計與模型分子之分子結構．．．．．．．．．．．13
2-2逆合成分析與反應條件評估．．．．．．．．．．．．．20
2-3實際合成策略及流程．．．．．．．．．．．．．．．．25
參考文獻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39
第三章光學性質探討．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
3-1 線性光學性質．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
3-1-1線性吸收光譜．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
3-1-2螢光光譜．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45
3-1-3相對螢光量子產率(ΦF) ．．．．．．．．．．．．．．47
3-2 非線性光學之性質．．．．．．．．．．．．．．．49
3-2-1 雙光子激發之螢光光譜．．．．．．．．．．．．．49
3-2-2 雙光子激發之螢光與激發光源強度間關係的量測．．．52
3-2-3 雙光子激發光譜之量測．．．．．．．．．．．．．．57
3-2-4模型分子在奈秒時域的光學功率限幅效能．．．．．．．66
3-3 結果與討論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72
參考文獻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．73
第四章實驗部份．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74
　4-1 實驗藥品與溶劑．．．．．．．．．．．．．．．．．．74
4-2 實驗儀器及實驗條件．．．．．．．．．．．．．．．．75
4-2-1 化學結構鑑定．．．．．．．．．．．．．．．．．75
4-2-2 光學性質量測．．．．．．．．．．．．．．．．．75
4-3 詳細合成步驟．．．．．．．．．．．．．．．．．79
　模型分子(2)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．102
模型分子(3)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．103
模型分子(4)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．104
模型分子(5)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．105
模型分子(6)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．106
模型分子(7)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．107
模型分子(8)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．108
模型分子(9)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．109
化合物(10)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．78
化合物(11)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．78
化合物(12)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．79
化合物(13)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．80
化合物(14)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．81
化合物(15)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．82
化合物(16)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．83
化合物(17)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．84
化合物(18)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．85
化合物(19)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．86
化合物(20)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．86
化合物(21)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．87
化合物(22)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．88
化合物(23)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．89
化合物(24)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．90
化合物(25)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．90
化合物(26)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．91
化合物(27)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．92
化合物(28)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．93
化合物(29)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．93
化合物(30)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．94
化合物(31)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．95
化合物(32)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．96
化合物(33)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．97
化合物(34)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．98
化合物(35)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．99
化合物(36)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．99
化合物(37)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．100
化合物(38)之合成．．．．．．．．．．．．．．．．．．101

參考文獻

第一章
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第二章
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指導教授

林子超(Tzu-Chau Lin)

審核日期

2009-7-21

推文