三氰呋喃苯多烯共轭化合物电子结构对电子光谱及二阶非线性光学性质的影响

以量子化学半经验AM1方法优化几何构型为基础,应用INDO/CI方法对几种具有三维结构的三氰呋喃苯多烯及其脂环化化合物进行电子光谱计算,同时应用完全态求和(SOS)公式计算二阶非线性光学(NLO)系数β.探讨了共轭烯链的长度变化及脂环化对共轭体系电子光谱和β的影响.结果表明,随着共轭链长度增加共轭程度越高,体系β值增大,而λmax红移;烯链的脂环化使β值变小,而λmax变化不大,多烯的脂环化对体系的电子光谱和NLO性质影响不大.     

查尔酮及其衍生物的电子光谱和非线性光学性质的量子化学计算研究

以量子化学半经验方法AM1优化构型为基础,利用ZINDO/CI方法研究了查尔酮及其衍生物的电子光谱, 同时利用ZINDO/CI-SOS程序计算了它们的二阶非线性光学系数β值,从而探索分子结构与电子光谱及非线性光学性质的关系.理论计算结果表明:查尔酮及其衍生物分子内存在较强的分子内电荷转移.体系共轭程度越高,体系的β值越大同时λmax发生红移.     

四羧基金属酞菁配合物电子吸收光谱研究

合成了系列四羧基金属酞菁配合物,研究了中心金属的电子层结构、取代基效应以及溶剂的极性对于配合物电子吸收光谱最大吸收峰波长λmax的影响.研究结果表明,若中心金属为不满d壳层结构,则随着金属的电负性增大原子半径的减小λmax逐渐增大,当d壳层结构添满电子后,则随着金属的电负性增大原子半径的减小λmax逐渐减小.酞菁的周边位置被羧基取代后,羧基与酞菁大环共轭,增大了π电子的共轭体系,λmax红移.随着溶剂的极性的增大,其Q带最大吸收峰波长λmax红移.     

改进的Hückel分子轨道方法——(Ⅲ)直链交替烯烃的MHMO计算

本文针对直链交替烯烃提出了一种改进的Huckel分子轨道方法。假定双键的共轭积分为β,单键的共轭积分为β’,其它Huckel假定不变。对于β’/β=η,提出了两个计算直链交链交替链烯的η的公式: η_1=0.7cosπ/(n_c+1)=0.7cosπ/(2n+1) η_2=0.75(n_c+7)/(n_c+9)=0.75(n+3.5)/(n+4.5) 利用两种η值,对n_c=4-50的直链交替烯烃进行了MHMO计算。予示了直链交替烯烃的最大吸收波长(或波数),与实验结果符合较好。与FEMO和HMO比较有非常明显的改进。考查了直链交替烯烃某些键的键级随碳原子数的变化,估计了直链交替烯烃的有关键长。     

间位羟基激发态取代基效应常数的提取

合成了12个模型化合物,3-OH-4’/3’-Y-N-(苯亚甲基)苯胺,经1H NMR和13C NMR进行分子结构表征.测得这些模型化合物在无水乙醇中紫外吸收最大波长λmax(nm).以λmax的能量νmax (cm-1,νmax=1/λmax)代入文献报导的定量相关方程,用计算机进行数据拟合,得到间位羟基(m-OH)的激发态取代基参数σexCC(m)(OH)为0.47.用该值对模型化合物λmax进行计算并与实验值对比,结果表明它是可信的,可用于有机化合物的紫外光谱性能相关和光学材料分子设计.     

柴油机微粒过滤体内部温度梯度的数值模拟

基于一维非稳态模型,在最优的流量条件下,研究了在无颗粒层时,过滤体参数(孔目数(CPSI)、壁面厚度δw、过滤体长度L、导热系数λ)和再生条件(再生持续期td、最高再生温度Tmax)对过滤体再生时壁面温度梯度(dT/dx)的影响.研究结果表明:随着CPSI的增加,壁面温度梯度极值((d T/dx)max)逐渐增加；壁面厚度δw对温度梯度有显著影响,当δw＜0.3 mm时,(dT/dx)max随δw的增大而减小,且变化显著,而当δw≥0.3 mm时,(dT/dx)max随δw的变化趋于平坦；随过滤体长度L的增加,(dT/dx)max显著下降；当λ＜1.0 W·(m·K)-1时,(dT/dx)max随λ的增大而减小且变化显著,而当λ≥1.0W· (m· K)-1时,随λ的增大(dT/dx)max接近于线性减小；随再生持续期td和最高再生温度Tmax的增大,(dT/dx)max逐渐增大.     

1-(4-溴苯)-5-苯基-2,4-戊二烯-1-酮的二阶非线性光学性质研究

合成了二阶非线性光学材料 1 ( 4 溴苯基 ) 5 苯基 2 ,4 戊二烯 1 酮 (BPDDO) ,通过测试发现BPDDO具有良好的SHG响应和较好的透光性 ,优化了分子的二阶非线性光学系数 /透光性之比 .通过从头算的方法研究了分子的β值 ,得知分子母体 1,5 二苯基 2 ,4 戊二烯 1酮中较大的共轭链导致了较大的分子的 β值 ,而羰基切断了共轭链 ,可以有效的优化材料的透光性 .     

给-受体取代共轭多烯D—(CH＝CH)_n—A的NLO性质及协同推拉依赖性

研究多种推、拉电子基团端位取代H—(CH=CH)_n—H的电子结构,并在LC-BLYP/6-31G(d)水平上计算推电子基团(—NH_2,—OH,—NHCOH,—CH_3)、拉电子基团(—F,—Cl,—C_6H_5,—C≡CH,—CN,—CHO,—NO_2)对长程共轭烯烃分子结构的非线性光学性质的影响.结果表明,单独的推或拉电子基团均能有效地增大共轭多烯结构的超极化率(β0/a.u.).β0从结构H—(CH=CH)_6—H中的0.6分别增大到NH_2—(CH=CH)_6—H中的4.0×103和H—(CH=CH)_6—NO_2中的5.4×103;推、拉电子基团同时连接在共轭烯烃两端时,对β0存在协同作用.其中—NH_2与—NO_2的协同作用最明显,去除单纯—NH_2和单纯—NO_2取代对β0的贡献,协同作用的Δβ=4.6×10~3 a.u..β_0从结构H—(CH=CH)_6—H中的0.6.增大到NH_2—(CH=CH)_6—NO_2中的1.4×10~4,增大了大约2.3×104倍;结构NH_2—(CH=CH)_n—NO_2的β0随着链长n的增大而增大.提出一种推、拉电子基团协同作用提高共轭分子结构非线性光学性质的新策略.     

二芳基硝酮-银纳米超分子体系的紫外光谱

为了探索二芳基硝酮(XPNY)在银纳米粒子(AgNPs)作用下的紫外吸收性能,本文合成了23个XPNY化合物,并制备了AgNPs溶液,在无水乙醇中,测定了XPNY和XPNY-AgNPs溶液的紫外吸收光谱,与文献报导的氮苄叉苯胺-银纳米(XBAY-AgNPs)和N-(苯亚乙基)苯胺-银纳米(XPEAY-AgNPs)体系紫外吸收光谱的变化规律进行比较.结果表明:(1) XPNY-AgNPs与XBAY-AgNPs和XPEAY-AgNPs体系相比,紫外吸收光谱的变化规律不同.(2) XPNY-AgNPs紫外吸收的Δν_(WSL)主要受取代基X和Y的激发态取代基常数,取代基X的场/诱导效应常数,Y的共轭效应常数以及基团X和Y之间的交叉作用项等的共同影响.(3)由于XBAY,XPEAY和XPNY这3类化合物分子中的桥键不同,当它们与银纳米粒子发生作用,紫外吸收光谱受到取代基效应的影响差别较大,XBAY-AgNPs和XPEAY-AgNPs的极限波长λ'_(max,lim)相对于XBAY和XPEAY的λ'_(max)既有红移也有蓝移;而XPNY-AgNPs的λ'_(max,lim)相对于XPNY的λ'_(max)只发生红移.该结果对理解XBAY,XPEAY和XPNY这3类化合物在银纳米作用下的紫外吸收光谱有理论意义,也可为相应化合物-银纳米的紫外吸收光谱的检测应用提供参考.     

卤素取代螺旋共轭化合物的电子光谱和二阶非线性光学性质的理论研究

采用量子化学INDO/ CI方法研究了卤素取代螺旋共轭化合物的电子光谱.在此基础上,用完全态求和公式(SOS)计算了各化合物的二阶非线性光学系数.通过比较发现在不同位置引入不同卤素,UV/ Vis光谱特征峰有所改变,并保持了螺旋共轭化合物原有的高透明特性.左侧取代的化合物的二阶非线性光学系数增大,右侧取代的化合物的β值则减小.通过计算提供了一种新的提高二阶非线性光学系数的方法.     

蓝色有机薄膜电致发光材料LiBq4电子结构与电子光谱的量子化学研究

利用量子化学半经验AM1及INDO/ SCI方法研究了B与8-羟基喹啉的螯合物(LiBq4)的电子结构和光谱性质,以全自由度优化几何结构为基础,计算了化合物的电子光谱.结果表明:B和Li元素的贡献不大,主要为配体间及配体内的π→π*电子跃迁,中心元素B与配体中N元素共价作用的减弱导致蓝移,吸收光谱计算值与实验结果吻合.     

噻唑衍生物超极化率的外场响应

采用ＦＦ／ＩＷＤ０／１方法对各种取代基噻唑衍生物分子的超极化率随外界激发物信赖关系进行理论研究。结果表明,吸电子基是影响极化率的关键因素,同时,给电子基及杂环的协同作用对极化率随外场的响应产生重要影响。     

双核金属酞菁类化合物电子结构研究——双核酞菁镍分子的电子结构

本文采用INDO/CI方法研究了双核酞菁镍分子的电子结构。结果表明由于自由双核酞菁分子具有稳定过渡金属离子不同价态的作用,从而导致双核酞菁镍分子有两种稳定构型Ni(Ⅱ)pc—pcNi(Ⅱ)和 Ni(Ⅰ)pc—pcNi (Ⅲ),其中后者相对更稳定。与双核酞菁铁分子相比,双核酞菁镍分子中的酞菁环同样充当电子载体(电子桥)的作用,而且两种构型间的转变同样会引起前线分子轨道性质的变化。     

苯乙烯基噻吩D-π-A分子的二阶非线性光学性质的理论研究

以量子化学半经验AMl方法在优化几何结构的基础上，采用INDO/SOS方法，对几种三氰乙烯基为拉电子基团、苯乙烯基噻吩为共轭桥D—π—A型分子电子结构、光谱和非线性光学系数进行了计算，结果表明，噻吩环可以极大地提高分子的二阶非线性光学系数，同时探讨了分子电子结构对电子光谱及非线性光学性质影响的微观本质。     

8-羟基喹啉有机体系电子光谱及二阶非线性光学性质的理论比较研究

运用INDO／CI和NDDO方法，计算并比较了8－羟基喹啉（QH）分子及其衍生物MQH，CNQH的电子光谱，计算结果和实验吻合。在正确的光谱计算基础上，用INDO／CI－SOS公式计算核系列分子的二阶非线性光学系数βijk和βμ，考察了分子电子结构对βμ的影响。     

C60O3异构体的结构与光谱

在室温下用臭氧氧化C60的苯溶液得到各种C60氧化物的混合物.用高压液相色谱分析产物,得到了C60O3的2个异构体组分峰,并测定了它们的UV-Vis光谱.在实验的基础上,用AM1及INDO系列半经验量子化学方法对C60O3的几个最可能的稳定异构体的平衡结构、生成焓、偶极矩、电子光谱及红外光谱进行了计算,给出了C60O3异构体的2个可能结构.理论计算得到的结果与实验结果符合得很好.     

马鞭草烯酮衍生物电子结构与电子光谱的量子化学研究

利用量子化学半经验AM1及INDO／SCI方法研究了双氰基马鞭草烯酮衍生物的电子结构和光谱性质，以全自由度优化几何结构为基础，计算了各化合物的电子光谱，计算结果表明，不同取代基的引入对体系的电子结构和电子光谱等都有一定的影响，空间结构对光谱影响较大，所讨论体系在可见波段都具有较好的透明性。