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双光子吸收材料在很多高科技领域中都有重要的应用，设计和合成具有大的双光子吸收截面的材料是这一领域发展的重要基础。富勒烯是一种很好的电子受体，N-乙基咔唑是一种性能良好的给电子基团和生色基，具有优良的电荷转移特性和荧光效应，富勒烯与咔唑衍生物键连将组成很好的D-A体系；通过π键连接咔唑和喹啉环使得加成基团共轭链增长，加成基团部分共平面性增强；富勒烯为三维分子，富勒烯的加入使分子维度增加。
据此，本文设计合成了富勒烯和咔唑给电子体之间通过键连的Ⅳ-甲基-2一{N-乙基-6-[2-(8-甲氧基喹啉基)乙烯基]咔唑基}富勒烯吡咯烷6和7。产物通过F-IR， uv，1HNMR13C NMR，MS等对其结构进行表征。用量子化学方法预测了化合物6的电化学性质，结果表明化合物6的HOMO轨道分布在加成基团上，LUMO轨道分布在C60上，基态时分子内存在电荷转移。用循环伏安法测定了化合物6和7的电化学性质，结果表明，化合物6与参比化合物C60相比还原电位发生负移，与理论计算值相符；化合物7与化合物6相比，还原电位向正方向移动。通过Z-扫描方法研究了化合物6和7的双光子吸收特性，测得甲苯溶液中双光子吸收截面积σTPA值分别为860 GM、10000 GM，研究结果显示，化合物6和7都是良好的双光子吸收材料，且化合物7的双光子吸收性能显著优于化合物6。
研究了富勒烯吡咯烷衍生物a～j的电化学性质，实验结果表明化合物a～j的能级差都小于C60，较C60易于发生分子内电荷转移，预测这一系列化合物都有可能产生电荷分离态，且化合物c和d的电荷分离态寿命可能较其它化合物更长，并有良好的双光子吸收特性。