새로운 전자 주게와 받게를 갖는 비이온성 전기광학 결정에 대한 연구

Abstract

본 연구에서는 무기결정에 비해 높고 빠른 광학적 비선형성을 얻기위해 새로운 유기 결정을 개발하였다: 1) 싸이올(–S–) 기반의 새로운 전자 주게를 도입한 cofigurationally locked polyene (CLP) (X : –H, –CH₃, –Ph,– PhSCH₃,–PhOSH₃) 발색단 2) 싸이올 기반의 hydrazone 발색단 (X : –CH₃, –Ph). 3)새로운 전자 받게인 cyanoacetate 를 도입한 발색단을 설계,합성하고 결장을 성장시켰다. 본 연구를 통해 싸이올 기반의 전자 주게를 갖는 새로운 발색단은기존의 보편적인 전자 주게를 갖는 CLP 발색단에 비해 높은 hyperpolarizability (β_(max)) 이론적 계산 값을 갖지만 실험적으로 얻어진 발색단은 이론값보다 낮은 hyperpolarizability (β_(max)) 값을 보인다. 원인을 알기 위해 같은 결정구조를 갖는 두 형태이성질체 결정 구조 및 이론적 비선형 계산 값을 통해 이는 싸이올 결합의 용이한 회전에 의해 발생된 현상으로 전자 주게가 갖는 torsion 각에 따라 그 값이 달라지게 되는 사실을 발견하였다. 또한 싸이올 기반의 hydrazone 발색단인 SB-NPH(4-(4-phenylthio)benzealdehyde-4-nitrophenylhydrazone 을 합성하였다. 람다(lamda) 형태의 결정구조를 이루는 기존의 hydrazone 발색단의 성질은 유지하면서 싸이올 그룹의 성질인 헤링본 형태를 보이는)의 비대칭형 중심구조를 갖는 결정구조를 얻었다. 이는 또한 ㎔ 응용의 가능성을 확인하였다. 새로운 전자 주게 연구뿐만 아니라 CLP 에 새로운 전자 받게를 도입하여 비대칭형 중심구조를 갖는 결정을 얻었다. Cyanoacetate 기반의 C2-COOMe (methyl 2-cyano-2-(3-(4-(dimethylamino)styryl)-5,5-dimethylcyclohex-2-enylidene)acetate)라 불리는 발색단은 비대칭분자구조를 갖기 때문에 E 형과 Z 형이 존재한다. 결정구조내에 E 형은 대칭분자배열을 갖는 결정을 이루며 Z 형은 대칭형과 비대칭형 분자배열의 두가지의 결정형태를 이룬다.