具有三维结构的Co(II)配合物二阶非线性光学性质的DFT研究

以实验合成出的Schiff碱配体和Co(II)配合物为母体,设计了Schiff碱配体和具有三维结构的Co(II)配合物.采用密度泛函理论的B3LYP/6-31g(d)-FF方法对具有开壳层电子组态Co(II)配合物及相应配体的二阶非线性光学(NLO)效应进行了计算.结果表明:Schiff碱配体形成配合物后分子的二阶NLO性质没有发生大的改变,这是由于金属Co2+离子在配合物电荷转移(CT)过程中起到了桥的作用,对分子的二阶NLO响应直接贡献不大.结合配合物的前线分子轨道分析发现,在分子内电荷转移过程中,对分子二阶NLO系数的主要贡献是配体内电荷转移(ILCT)跃迁.

中心对称吡嗪衍生物电子光谱和三阶非线性光学性质的理论计算研究

采用量子化学 ab initio HF和半经验 ZINDO-SOS方法计算了吡嗪及其衍生物的电子光谱和三阶非线性光学系数 .结果表明 ,中心对称的吡嗪衍生物随着体系共轭链的增长 ,最大吸收谱线波长增大 ,前线轨道能级差减小 ,体系的三阶非线性光学系数增大 ;引入取代基后可改变其三阶非线性光学性质 .在相同骨架中引入吸电子基团— NO2 形成 A-π-A共轭结构 ,其三阶非线性光学系数比引入供电子基— NH2

取代查尔酮衍生物非线性光学性质的FF/PM3理论计算

利用有限场FF/PM 3方法讨论了查尔酮类化合物的非线性光学性质 ,针对不同取代基和取代位置系统分析了分子结构、取代基的类型、取代位置对共轭有机分子电子性质及非线性光学性质的影响 .结果表明 。

共轭杂环对席夫碱体系结构和非线性光学性质影响的量子化学研究

采用量子化学半经验FF/AM1,FF/PM 3,ZINDO -SOS方法 ,讨论了杂环取代对水杨醛缩苯胺结构、电子光谱、非线性光学系数的影响 ,得到这类化合物的特征吸收峰位于 2 94～ 30 3nm ,符合非线性光学材料对透明性的要求 ,且给电性杂环的引入可改善体系的非线性光学性质 。

H_3PAuR型单核Au(Ⅰ)配合物的结构和非线性光学系数的量子化学计算比较

采用量子化学ab initio和DFT中的不同方法和基组对H3PAuR型单核Au(Ⅰ)配合物结构和二阶NLO系数进行计算,探讨不同计算方法和Au基组对计算结果产生的影响.对计算结果分析表明,不同计算方法对Au(Ⅰ)配合物结构和二阶NLO系数影响较大,其中用考虑电子相关效应的DFT-B3LYP和MP2方法优化得到的Au—P配键长比用HF方法的短,相应的二阶NLO系数比HF方法的大2倍左右;同一计算方法下,Au基组中d轨道个数增加优化得到的Au—P配键键长减小;随着Au基组的增大,前线分子轨道能级差减小,其中SDD和CEP-121G基组之间的变化更明显.基组变化对分子二阶NLO系数的影响较小,多数分子Au取不同基组计算的βμ值相差在10%以内.

联吖叮氮氧自由基体系及其衍生物NLO性质的密度泛函理论研究

以实验合成的联吖叮氮氧自由基分子为母体,设计了7个自由基分子.采用密度泛函理论(DFT)UB3LYP/6-31g(d,p)方法对这些自由基分子不同自旋态的稳定性和非线性光学(NLO)系数进行计算.结果表明,联吖叮氮氧自由基分子及其衍生物三重态为稳定基态,符合自旋极化规则.引入给吸电子取代基使自由基体系的极化率αs与二阶超极化率γs值有所增大,且基团的给吸电子能力越强,αs和γs值增加越明显;对于一阶超极化率βtot,自由基体系处于单重态时,取代基的影响较大.所有自由基分子三重态的NLO系数都小于单重态,表明可以通过控制体系的自旋多重度来调节体系的NLO性质.

邻、间、对-二甲氧基亚甲基苯及衍生物双自由基体系的自旋耦合规律

采用量子化学ab initio法对具有甲氧基的碳、氮双自由基邻、间、对二甲氧基亚甲基苯及衍生物体系基态自旋耦合规律进行研究,得到非平面共轭体系中自由基之间磁性耦合的拓朴规则:共轭体系中,两个自由基之间以偶数个碳原子耦合,则有效交换积分J_(ij)<0,体系具有低自旋基态;两个自由基之间以奇数个碳原子耦合,则J_(ij)>O,体系具有高自旅基态.自由基性质对自旋耦合的影响较大,正离子自由基间磁性耦合能力较强,这些结论为有机磁性材料的分子设计与实验合成提供了理论依据.

高能Zn离子注入CaF_2基质形成ZnO纳米粒子的机制、构型及电子结构

将高能Zn2+注入到CaF2介电基质中,在CaF2的表面下注入Zn2+浓度呈近似高斯分布,通过氧气氛后经热退火形成ZnO量子点.采用M aterials Stud io和Gaussian 98W程序,结合实验结果计算分析了CaF2基质中ZnO纳米粒子的电子结构和光学性质.选取由4个ZnO原胞组成的超晶胞模型计算了ZnO纳米粒子的吸收光谱,理论结果与实验结果相符.对ZnO纳米粒子电子结构的研究结果表明,ZnO纳米粒子与CaF2基质的相互作用主要是ZnO表面的O与基质中Ca之间的作用,这种作用使ZnO纳米晶体的Ferm i能级变窄,带隙相应减小;ZnO纳米粒子表面构型的变化对其本征吸收光谱没有影响,理论计算结果与实验值一致.

双卡宾、双氮宾体系基态自旋的从头算研究

采用量子化学从头算UHF方法,对平面型双卡宾及双氮宾体系的基态自旋情况进行研究结合前面的分析结果,进一步探讨了多自由基体系基态自旋的耦合规律,为有机磁性体的分子设计提供了可靠的理论依据.

聚并苯与V_2O_5复合材料二次电池的性能

研究表明，象聚并苯（ＰＡＳ）等有机高分子，作为二次电池的正极材料，其循环性能良好，与实用的二次电池相比，有许多优良性能。但这种电池容量较小，不能很好满足实用要求￣［１，２］。而一些无机氧化物如Ｖ＿２Ｏ＿５等作为电池材料具有较大的容量￣［３］，但其循环性能差。因此我们设想在ＰＡＳ中混合少量无机氧化物，使制成的电池既保持ＰＡＳ良好的循环性能，又有较大的容量。本文对此作了初步探讨。

有机双自由基体系的磁性耦合规律

采用量子化学从头算UHF方法对系列有机双自由基体系的基态自旋耦合规律进行研究,进一步证实了自由基之间在共轭体系中出现铁磁性耦合的拓扑规则,统一了关于自由基耦合规律的几种解释,为有机磁性材料的实验合成提供了理论指导.

8-羟基喹啉铍及其衍生物电子光谱性质的含时密度泛函理论研究

运用密度泛函理论 (DFT) B3 LYP方法和 ab initio HF单激发组态相互作用 (CIS)法分别优化了有机金属配合物 8-羟基喹啉铍 (Be Q2 )及其 3种衍生物分子的基态及最低激发单重态几何结构 .系统分析了分子结构、前线分子轨道特征和能级分布规律以探索电子跃迁机理 .应用含时密度泛函理论 (TD-DFT)计算分子的电子光谱 ,揭示了 Be Q2 及其衍生物的发光源于配体中 π→ π*电子跃迁 ,指出通过配体修饰可以有效地影响配合物前线分子轨道分布 ,调整发光波段 。

二维电荷转移型水杨醛缩乙二胺类双席夫碱及其Zn(Ⅱ)配合物的电子光谱及非线性光学性质的DFT理论研究

用密度泛函理论 ( DFT) B3 LYP方法 ,在 6-3 1 G( d)基组水平上优化水杨醛缩乙二胺类双席夫碱化合物及其 Zn( )配合物的几何结构 .在稳定构型基础上 ,引入外电场 ,运用有限场 ( FF)方法 ,计算标题化合物体系的非线性光学 ( NLO)系数 ,并与其独立的对称分子片结构进行比较 .同时用含时密度泛函理论 ( TD-DFT)计算各体系的电子光谱 .结果表明 ,两个单席夫碱分子片结合为双席夫碱时 ,二阶及三阶 NLO系数明显增大 ,且 γ比 β显著 .双键桥连 Zn配合物 1 a的 β,γ值均小于相应配体 ,而单键桥连 Zn配合物 2 a的 β和γ值大于相应配体 ,说明金属 Zn在完全共轭和局域共轭体系中所起的作用不同 .

乌头碱类生物碱电喷雾串联质谱行为及碎片离子稳定性的量子化学计算

乌头碱类生物碱电喷雾串联质谱数据对于分析该类化合物的生物活性及毒性提供了实验依据,结合量子化学计算分析乌头类生物碱电喷雾串联质谱碎片稳定性及其断裂规律,可以深入研究乌头碱类的构效关系.用ab initioHF/6-31G*方法优化六种乌头类生物碱结构,在此基础上计算相关活性部位母体与取代基之间的结合能,用以比较、判断化学键的稳定性.用此计算结果较好地解释了C8乙酰基、C14苯甲酰基和N-乙基/甲基等3种取代基失去的先后顺序,以及R3为OH.的吸电子效应对周围原子的影响;研究了缩环丢失中性CO分子的过程,从理论上预测了连在不同位置的4种甲氧基的失去规律.这表明电喷雾串联质谱中乌头碱类化合物经多次碰撞所产生的统计结果与量子化学计算结果符合得较好.

水杨醛缩乙二胺双席夫碱及其Ni(Ⅱ)配合物的电子结构和非线性光学性质的INDO/CI研究

采用量子化学ab initio HF方法，在6-31G（d）基组水平卜，对水杨醛缩乙二胺类双席夫碱及其Ni配合物体系进行几何构型优化．以优化的稳定构型为基础，利用INDO／CI方法计算体系的电子光谱，同时用ZINDO-SOS方法给出该系列分子二阶（βijk）和三阶（γijk）非线性光学系数．计算结果表明，共轭性增强有助于增大分子的二阶及三阶非线性光学系数，双席夫碱化合物1的β和γ值分别为35．54×10^-30和-1．20×10^-34 esu，而共轭桥为萘环的化合物4的β和γ值分别为54．22×10^-30和2．00×10^-34 esu，端部引入苯并环的化合物5的β和γ值增加幅度更大．对应的金属Ni（Ⅱ）配合物的β值增加较明显，为配体的1．7～10．8倍，γ值也有不同程度的增加．

C_(60)PY/TTF(BEDT-TTF)衍生物的电子结构及二阶非线性光学性质的理论研究

用AM1和INDO/CI方法,计算了系列N-甲基-吡咯烷[3,4]C60四硫富瓦烯(C60PY/TTF)的结构和电子光谱,计算结果和实验结果一致.在正确光谱的基础上,用ZINDO/CI-SOS公式计算了该系列分子的二阶非线性光学系数,分析了其分子轨道成分.结果表明,在未占有轨道电子云主要来自C60的贡献,而最高占有轨道的电子云主要集中在TTF上.

淀粉系高吸水性树脂反应中间体稳定性及反应活性的量子化学研究

运用 ab initio UHF方法和 DFT UB3LYP方法在 6 -31 G基组水平下对淀粉系高吸水性树脂反应中间体的模型体系进行几何构型优化 .针对每类自由基对应得到的两种典型的构象异构体 ( 1 a,1 b和 2 a,2 b) ,进行稳定性和反应活性分析 .构型 1 a和 2 b的总能量相对较低 .比较 4个模型体系的前线分子轨道 ,构型 1 a的能隙较小 ,同时 HOMO能量较高 ,易给出电子 ,LUMO能量较低 ,易得电子 ,有利于电子转移 ,因而有较好的反应活性 .自由基自旋密度主要集聚在 C2或 C3上 ,未有较大弥散 ,同时也是前线 MO主要布居位置和重要的反应活性部位 .对构型 1 a与丙烯酸模型分子形成的复合物分析表明 ,两者的反应未经过过渡态 ,在瞬间即可完成 .

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 。

PPV-PDMeOPV共聚物发光性质的实验和理论研究

具有优良电致发光性能的有机聚合物材料的研制及其发光性能和应用的研究是９０年代新兴的高科技领域．聚对苯乙炔［Ｐｏｌｙ（ｐ－ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｖｉｎｙｌｅｎｅ），缩写为ＰＰＶ，又称聚苯撑乙烯］是这一领域最先研制出来的具有代表性的材料［１，２］．为改变ＰＰ...

含有噻唑生色团的Y-型有机分子的二阶非线性光学性质

采用密度泛函理论(DFT)B3LYP/6-31G*方法优化了一系列含有噻唑生色团的Y-型有机杂环分子的几何构型,在此基础上结合有限场(FF)方法和含时密度泛函理论(TD-DFT)对分子的非线性光学(NLO)活性和电子光谱进行计算分析.结果表明,这些分子具有A-π-D-π-A(A:受体,D:给体)结构,分子基态偶极矩、极化率和二阶NLO系数(β)随支链共轭桥的增长及生色团共轭效应的增大而增大.同时,该系列有机杂环分子的二阶极化率总的有效值(βtot)与其前线分子轨道能级相关,分子的前线分子轨道能级差越小,βtot值越大.