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分子导体是导电分子晶体的简称,它本身表现出导电性质和超导性质,但不同于原子作为结构单元的元素导体,晶体中的导电组元不是原子而是分子。而且分子导体中存在很强的分子间相互作用,远强于普通分子晶体。分子导体的发现是分子科学、凝聚态物理学及材料科学中的一件大事。 制备全新的分子导体需要分子合成和晶体制备的紧密结合,而首要的工作是设计合成全新的电子给体(或电子受体)。纵观分子导体近几十年来的发展,导电性能优异的分子导体大部分是基于TTF及其衍生物的各种电子给体。 本文以第三代TTF型电子给体为主要制备目标,所谓第三代TTF型电子给体指包含TTP基团的TTF拓展体,TTP即tetrathiapentalene(四硫并戊烯)的缩写。 这类新型电子给体由于合成步骤繁多,制备工作艰巨,因而很少有人将蓝图付诸实施。本论文详细介绍了第三代TTF型电子给体的第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类前体的合成、晶体结构。详细介绍了目标产物TTP类化合物的合成及晶体结构。对所制备的各种前体化合物的线性及非线性光学性质进行了研究,所得结果填补了分子导体领域中光学性质的若干空白。 1.第三代TTF型电子给体的Ⅰ类前体的合成、结构及二阶非线性光学性质 由表1所示,所合成的Ⅰ类前体包括端基为3个碳的PT—DTT(O),端基为1个碳的MT-DTO,端基为碳碳双键的VT-DTT(O)等,所有这些前体均完成了晶体结构测定。首次发现多硫小分子化合物VT-DTT的二阶非线性光学性质(其SHG强度为标样尿素的0.5倍)和荧光性质。