C36富勒烯氮杂环衍生物的分子第一超极化率理论研究

利用HF/3-21G方法对18种C36富勒烯氮杂环衍生物进行了结构优化,并通过频率分析考察了优化的结构是否稳定.利用CPHF/3-21G方法计算了体系的第一超极化率及其它物理性质.计算结果表明,设计的分子属于一维电荷转移体系,然而,其性质与传统的D-π-A体系的性质有许多差异.取代基R为吸电子基以及体系较小的能隙能有效地提高体系的第一超极化率.本文设计的C36氮杂环衍生物的β/λmax较大,是一类非线性光学响应强且透光性好的新型非线性光学材料.     

1,2,3,4-四氢喹唑啉衍生物的第一超极化率的理论研究

用HF/6-31G（d）方法优化了1,2,3,4-四氢喹唑啉（THQ）衍生物的结构,并进行了频率分析以保证优化的结构是稳定的.利用CPHF/6-31G（d）方法计算了分子的第一超极化率β.通过计算考察和分析了外场频率、苯环上取代基的位置、分子内的电荷转移量、HOMO-LUMO的能隙对分子第一超极化率的影响.结果表明,THQ的6位取代衍生物有相对较大的第一超极化率.本文设计的大部分THQ衍生物分子具有较大的β0/λmax,它们是热稳定性好、透光性好的二阶NLO材料.     

二苯醚衍生物的第一超极化率的理论研究

研究的二苯醚衍生物是氧桥Λ型分子,它含有两个D-π-A轴,属于典型的二维电荷转移体系,且它们的βxxx/βyxx< 1.我们利用HF/6-31G(d)//TDHF/6-31G(d)方法得到的二苯醚衍生物的第一超额级化率β计算值与可利用的实验值之间存在近似的线性关系.优化得到的此类分子的结构不对称,通过自然键轨道(NBO)分析发现,取代基和桥原子氧对分子的非线性光学性质有一定的影响.需要指出的是,这类分子的βtot在10-29esu左右,但是这类分子的透光性和热稳定性较好.     

双氰亚甲基吡喃衍生物分子第一超极化率的理论研究

利用HF/631G(d)∥CPHF/631G(d)方法研究了双氰亚甲基吡喃衍生物的结构和分子的第一超极化率.根据计算结果讨论了取代基、分子内电荷转移、前线轨道能隙等对设计分子的第一超极化率的影响.计算结果表明设计的双氰亚甲基吡喃衍生物的β最大值高达51.87×10-30 m5/C,具有较高的非线性光学响应,同时分子的电子光谱最大吸收峰均在340～370 nm之间.具有较好的透光性,这都说明双氰亚甲基吡喃衍生物是一类具有潜在应用价值的二阶非线性光学材料.     

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。     

新型D-π-A分子的设计及第一超极化率的理论研究

采用HF/6-31G(d)//CPHF/6-31G(d)方法研究了42个设计D-π-A分子的结构、分子的第一超极化率和其它物理性质.研究结果表明,取代基、分子内电荷转移、前线轨道能隙和偶极矩等对设计分子的第一超极化率有影响.本文的研究结果为设计和合成性能优良的有机非线性光学(NLO)材料提供理论指导.     

硼氮掺杂富勒烯C_(34)BN的分子第一超极化率理论研究

利用HF/3-21G方法优化了C34BN的17种异构体的结构.通过频率分析考察了优化的结构是否稳定.利用CPHF/3-21G方法计算了体系的第一超极化率.结果表明,C34BN中B和N原子的取代位置、体系的共轭程度、极化率和偶级矩明显地影响体系的第一超极化率.     

具有大分子第一超极化率的有机发色团的从头算研究

用HF/6-31G方法对设计的14种D-π-A共轭分子进行了几何优化,然后用含时Harteer-Fork（TDHF）方法计算了这些分子的第一超极化率卢,并讨论了分子的第一超极化率与分子结构之问的关系．结果表明,具有高度离域的共轭体系及强的吸电子和供电子基团导致分子具有大的第一超极化率．     

含氮和硼掺杂的六元环的非线性光学化合物的几何结构和第一超极化率

采用HF/6-31G(d)//CPHF/6-31G(d)方法研究了含氮和硼掺杂的六元环非线性光学化合物的优化结构、第一超极化率和其它物理性质.根据计算结果分析和讨论了推/吸电子基团的取代位置和极化率对体系的超极化率的影响.本文的研究结果有助于设计新型的非线性光学材料.     

新设计的碳纳米锥-碱金属配合物的第一超极化率的理论研究

利用B3 LYP/6 - 31G(d)方法优化了设计的18个碳纳米锥碱金属配合物,通过频率分析证实了它们的稳定性.利用BHandHLYP/6 - 31 G(d)方法计算了分子第一超极化率.研究结果表明,系列C和系列D体系较小的跃迁能和较大的振子强度是它们具有较大第一超极化率的主要原因.系列A,B,C和D体系的分子第一超...     

巴比妥酸衍生物分子非线性光学性质的理论研究

采用耦合微扰(CPHF)方法在HF/6-31G水平上对巴比妥酸衍生物的第一超极化率和分子前线轨道性质进行了计算.研究结果表明,给体结构与共轭链长度对第一超极化率β影响较大,而受体结构对分子第一超极化率的影响很小,并且分子第一超极化率与分子前线轨道HOMO与LUMO的能级差ΔEHL呈较好的线性关系.     

四唑衍生物结构及性质的理论研究

在B3LYP/aug-cc-pvDZ水平上研究了7种取代基（-H,-CN,-N3,-OH,-NH2,-CH3和-NO2）取代四唑化合物碳上的氢原子生成的衍生物的几何结构、电子结构和含能性质.采用NBO方法计算了原子电荷,分析了分子内的相互作用.采用原子化方案计算了这7种衍生物的生成热,结果显示,与取代基相连的碳原子的电荷变化与取代基的电负性,相邻氮原子的电荷与取代基常数之间均存在很好的线性相关性.-N3和-CN取代的衍生物的生成热较大,成为含能材料的潜力较大.     

2—羰基嘧啶及其衍生物互变异构反应的研究

该文用AM1方法研究了2-羰基嘧啶及其衍生物的酮式和醇式互变异构反应.结果表明,酮式异构体比醇式异构体要稳定一些,异构化反应是氢原子H_(11)带正电荷迁移引发的电荷控制反应.     

2-氨基噻唑偶氮苯衍生物的三阶极化率

为了从理论上系统研究2—氨基噻唑偶氨苯衍生物的三阶非线性光学(NLO)性质，采用MOPAC6．00程序中的PM3／Finite Field(FF)方法，计算了三阶非线性光学系数(γ)和最大吸收波长(λmax)，发现这类分子在具有较大γ值的同时，具有高的热稳定性和可加工性，是一类很有应用价值的三阶非线性生色团分子．讨论了偶合组分上邻位和对位取代基对γ和λmax的影响，得出可适用于半导体激光器的一类生色团分子．     

多酸衍生物非线性光学性质的理论研究新进展

近年来,分子基非线性光学材料因其优异的非线性光学特性受到了人们集中的关注,多金属氧酸盐具有多样的结构和良好的电子性质,作为优良的无机构筑模块参与到分子设计中,可以获得有较好应用前景的非线性光学材料.本文在微结构非线性光学材料方面综合概述了Keggin型和Lindqvist型多酸衍生物类非线性光学材料的理论研究及分子设计进展.     

苯酚及其氨基取代衍生物的非线性光学性质的理论研究

采用ＰＭ３、ＡＭ１ 量子化学方法,系统研究了苯酚及其氨基取代衍生物的几何构型及电子性质．在此基础上利用有限场方法计算了分子的非线性光学系数,并从微观上探讨了不同分子结构的电子作用对材料高阶非线性光学性质的影响．结果表明：该类化合物具有较好的非线性光学性质,尤其是三阶性质．对－氨基－苯酚的第二超极化率最大．