新型二苯胺阴离子融合生长的DSDA单晶物理化学特性探索及其在光学限幅中的应用

本文报道了通过新型二苯胺阴离子融合合成的有机非线性光学(NLO)晶体DSDA，其采用缓慢蒸发溶液生长技术获得，晶体属三斜晶系(空间群P1ˉ)。研究证实该晶体具有1.85 eV的直接光学带隙、610 nm光致发光峰及4.871×10?44 esu的三阶非线性磁化率(χ3)，密度泛函理论(DFT)计算显示其HOMO-LUMO能隙为2.098 eV，电荷离域显著，在光电设备和光学限幅领域展现突出潜力。

　　

Highlight

材料与合成

采用东京化学有限公司(TCL)的高纯度原料，通过克脑文格尔缩合反应(Knoevenagel condensation)构建乙烯基C=C键，分三步合成DSDA化合物（图1）。步骤1：在丙酮中使4-甲基吡啶与碘甲烷等摩尔反应生成1,4-二甲基吡啶碘化物(DMPI)。

结果与讨论

单晶与粉末X射线衍射技术

单晶X射线衍射解析显示DSDA晶体属三斜晶系，精修晶胞参数为a=8.3276(9) ?，b=10.1756(11) ?，c=17.3683(19) ?，界面角α=75.761(4)°，β=82.222(4)°，γ=70.895(4)°。

结论

DSDA晶体通过二苯胺阴离子与斯替巴唑鎓阳离子的创新组合，实现了结构有序性与多功能光学性能的协同。单晶衍射证实其三维超分子网络通过C-H···O和π-π堆积稳定存在，紫外光谱显示1.85 eV直接带隙，Z扫描测得χ³达4.871×10^?44 esu，理论计算揭示显著电荷离域，为新一代光子器件开发提供理想候选。