二茂鐵衍生物的氧化還原開關(guān)效應(yīng)

自從1986年Frazier等首次報(bào)道有關(guān)金屬有機(jī)化合物的非線性光學(xué)（NLO）性質(zhì)以來，金屬有機(jī)非線性光學(xué)材料由于超極化率大、響應(yīng)快、結(jié)構(gòu)和品種多樣性及易進(jìn)行分子修飾等優(yōu)點(diǎn)，近年來引起人們濃厚的興趣，并正以驚人的速度向材料科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域滲透。

二茂鐵衍生物作為金屬有機(jī)中一個(gè)比較活躍的新興研究領(lǐng)域，在二階NLO領(lǐng)域里有巨大的潛在應(yīng)用價(jià)值。在非線性材料中，電子在特定方向上發(fā)生移動(dòng)。例如在給體-受體共軛分子中，電子易偏向受體而不是給體，這種對線性極化效率的額外作用稱為超極化效應(yīng)，它是光學(xué)非線性效應(yīng)的根源。給體-受體型二茂鐵衍生物在共軛體系的兩端分別連有電子給體和受體，這樣更易于發(fā)生分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移，能有效地誘導(dǎo)體系的非對稱極化，使共軛體系盡可能地得到擴(kuò)展和延伸，因而分子具有較大的非線性極化率。根據(jù)此性質(zhì)可設(shè)計(jì)具有氧化還原開關(guān)效應(yīng)的分子器件（具有氧化還原開關(guān)效應(yīng)的二茂鐵衍生物如圖2所示）。有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，二茂鐵衍生物分子的某些非線性光學(xué)性能明顯優(yōu)于類似結(jié)構(gòu)的苯衍生物。現(xiàn)已合成了多種具有非線性光學(xué)特性的二茂鐵衍生物。目前，二茂鐵類金屬有機(jī)化合物的設(shè)計(jì)和合成研究工作不斷深入，通過電場誘導(dǎo)二次諧波（EFISH）方法測定分子的二階非線性極化率，從分子層次上研究結(jié)構(gòu)對二階非線性光學(xué)性質(zhì)的影響，這些研究工作必將大大推動(dòng)光電功能。