含有咪唑生色团系列树型有机分子二阶非线性光学性质的密度泛函理论研究

应用密度泛函理论(DFT)B3LYP/6-31G*方法计算研究了系列树型含有咪唑生色团的有机分子的结构和非线性光学性质.计算结果表明:该系列分子具有A- -D- -A(A:受体,D:给体)结构,分子基态的偶极矩、极化率、二阶NLO系数( )随共轭链的增长及吸电子基的增强而增大;同时,前线轨道能级差值越小此类分子的二阶极化率总有效值( )越大.计算的吸收光谱显示此系列树型分子在低能区域247.79nm-419.87nm都有一个最强吸收,并且均是最高占据轨道与最低空轨道之间的跃迁.     

水杨醛缩苯胺类席夫碱构象异构体的稳定性及其非线性光学性质的理论研究

运用量子化学有限场FF/PM3方法,对水杨醛缩苯胺类席夫碱几种异构体稳定构象的能量、结构、非线性光学系数进行了分析,探讨氢键及氢迁移过程对体系稳定性和非线性光学性质的影响.结果表明:水杨醛缩苯胺类席夫碱分子具有较好的二阶非线性光学性质,并可能成为一类良好的光学材料.     

用有限场和耦合微扰方法对N—氧化吡啶及其—NH2,—NO2单？…

用ＦＦ／ＰＭ３,ＦＦ／ＡＭ１,ＣＰＨＦ／ＰＭ３方法,对Ｎ－氧化吡啶及其－ＮＨ２,－ＮＯ２单双取代衍生物体系的非线性光学性质进行了理论研究。结果表明,这类化合物具有很好的非线性光学性质,其中２－ＮＨ２－５－ＮＯ２－Ｐｙ－１－Ｏ和２－ＮＨ２－４－ＮＯ２－Ｐｙ－１－Ｏ的二阶非线性光学系数均很大,而２－ＮＨ２－５－ＮＯ２－Ｐｙ－１－Ｏ三阶非线性光学系数最大,且略大于１－ＮＨ２－４－ＮＯ２－Ｐｈ。     

2-(2,5-二羟基苯基)-5-甲基-2,5-二氢吡咯并[3,4]富勒烯的合成和电子光谱的理论研究

利用丙氨酸和2,5-二羟基苯甲醛所形成的亚胺叶立德与C₆₀发生1,3-偶极环加成反应, 合成并分离、纯化制备了一种新的C₆₀吡咯烷衍生物: 2-(2-5-二羟基苯基)-5-甲基-2,5-二氢吡咯并[3,4]富勒烯. 通过¹H NMR, FT-IR, UV-vis和元素分析确定了其结构, 研究了体系的电化学和荧光性质. 采用密度泛函的方法, 在B3LYP/6-31G水平上对分子的几何构型进行了优化, 得到稳定的几何构型; 运用INDO/S方法计算了化合物的电子光谱, 计算结果434.2 nm与实验值432.0 nm基本一致.     

含氯不对称配体8-羟基喹啉铝配合物电子和光谱性质的TDDFT研究

以含时密度泛函理论(TDDFT) B3LYP方法通过电子结构计算研究了含氯不对称配体8-羟基喹啉铝配合物AlQ(ClQ)₂的吸收和发射光谱性质. 计算表明, 第一激发态与基态结构变化主要集中在单一含氯配体中, 与mer-AlQ₃相比, 前线占有轨道离域程度变大而未占据轨道则定域化程度提高. 最大吸收主要来自配体内电荷转移跃迁, 电荷从苯酚环和氯向含氮的吡啶环跃迁. 电子陷入态计算表明, 抽取电子能量比AlQ₃相应值略大, 与实验结果一致.     

NCS自由基与NO反应动力学的理论研究

用量子化学密度泛函理论B3LYP/6-31+G^*和高级电子相关校正的偶合簇[CCSD(T)/6-311+G^*]方法,对NCS自由基与NO反应的机理和动力学进行了理论研究,得到了体系的势能面信息和可能的反应机理.计算了反应的热力学参数及反应能垒.采用传统过渡态理论计算了各反应通道的速率常数.研究结果表明,NCS自由基与NO反应中存在4个反应通道,产物分别为OCS+N₂,CS+N₂O,ONS+CN和ONCNS.从能量变化和反应速率两方面考虑,NCS+NOOCS+N₂应为主反应通道.     

给/吸电子基团取代对PPV类电致发光聚合物光电特性的影响

用量子化学的AM1和EHMACC/CO方法计算PPV,MEH-PPV和CN-PPV的电子和能带结构,讨论了烷氧基(-OR)和氰基(-CN)侧基取代对PPV类电致发光聚合物光电特性的影响.计算结果表明:给电子基团(-OR)取代使聚合物的HOCO(最高占据晶体轨道)能级升高,电离势减小,而吸电子基团(-CN)取代使LUCO(最低未占据晶体轨道)能级降低,电子亲和势增大,两者都使聚合物能隙降低,同时使聚合物的导电类型由PPV的p型转变成CN-PPV的n和p兼容型.该结果解释了MEH-PPV和CN-PPV光谱的红移及CN-PPV高的电致发光效率,为设计新型高效的PPV类电致发光聚合物提供了理论基础.     

六元环硼氮烷对称取代方酸的电子光谱和非线性光学性质的DFT研究

用量子化学密度泛函理论B3LYP方法,在6-31G(d)水平上对环硼氮烷和苯基对称取代方酸进行几何构型优化.以此为基础,利用TD-DFT方法得到方酸衍生物的UV-Vis吸收光谱.进一步引入外电场,用有限场(FF/DFT-B3LYP)方法探讨了各体系的三阶非线性光学性质(NLO).计算结果显示,对称环硼氮烷取代的方酸衍生物性质不同于苯环取代,取代位置对电荷分布、分子轨道特征和非线性光学性质的影响很大.氮原子与方酸相连时对提高方酸体系的三阶非线性光学性质十分有效,其NLO系数可达2.3808×10^-24C·m.     

聚并苯同系分子稳定性及电子极化率规律的研究

引入外电场微扰的量子化学ＣＮＤＯ／２方法，计算了聚并苯同系分子（Ｃ４ｎ＋２Ｈ２ｎ＋４）的能量和电子极化率，结果表明：全价电子极化率和π电子极化率均随并苯数目的增加而增大，但增率逐渐降低，当ｎ值足够大时，增率趋于一常数；极化率沿分子链增长方向的增率远远大于其它方向；π电子极化率的增率高于全价电子，聚并苯同系分子的稳定性规律为：顺反型相当，二者强于均键长型，分子链每增加一个单元（Ｃ４Ｈ２）体系能量降低     

聚异亚甲亚胺分子间氢键的形成及其对导电性能的影响

采用量子化学ＭＮＤＯ、ＣＮＤＯ／２－ＣＯ方法，探讨了聚异亚甲亚胺（ＨＣ＝Ｎ－Ｎ＝ＣＨ）ｘ分子链间Ｎ…Ｈ－Ｃ型氢键形成的可能性和氢键构成，分析了这种氢键影响高聚物导电性能的规律。