十二顶点邻位双取代碳硼烷衍生物二阶NLO性质的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)B3LYP/6-31G*方法,对系列十二顶点邻位双取代碳硼烷(C2B10H12)衍生物的几何构型进行优化.在所得优化结构的基础上,结合有限场方法(FF)和含时密度泛函理论(TD-DFT)对这些分子的二阶非线性光学(NLO)活性及电子吸收光谱进行了研究.结果表明,邻位双取代碳硼烷有较强的吸电子作用,与有机基团形成D-π-A结构时,可以起到很好的受体作用.当给体部分或桥的共轭性好,给体的给电子能力强时,邻位双取代碳硼烷的吸电子作用更明显,从而增强了分子的二阶NLO响应.

二芳基氨(硼)-π-碳硼烷三元化合物的二阶非线性光学性质的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)方法对二芳基氨(硼)-π-十二顶点碳硼烷三元化合物的结构及二阶非线性光学(NLO)性质进行计算.结果表明,化合物共轭桥长度及二芳基氨(硼)对化合物偶极矩的影响较小.随着分子共轭桥的增长,分子的电子空间范围<R2>增大,从而使极化率和第一超极化率增大.通过分析化合物的电子光谱和对应的分子轨道组成可知,分子中电荷转移主要发生在二芳基氨(硼)和π-桥之间,碳硼烷的贡献较少.二芳基氨和二芳基硼的供电子能力差异可以调节分子的二阶NLO响应.

含苯咔唑基12顶点碳硼烷衍生物二阶非线性光学性质的DFT研究

采用密度泛函理论方法(DFT)计算讨论了系列含苯咔唑基的碳硼烷衍生物的电子结构及其二阶非线性光学(NLO)性质.结果表明,化合物中共轭桥的长度对其偶极矩和极化率影响较小,而对其第一超极化率影响较大.随着分子共轭桥的增长,其二阶NLO响应逐渐增大.用氟取代碳硼烷的氢对邻位碳硼烷体系影响较大,氟代邻位碳硼烷体系的偶极矩、极化率和第一超极化率都有显著提升,其中氟代邻位碳硼烷分子的第一超极化率是未取代分子的8倍,因此氟代邻位碳硼烷可以有效地调节分子的二阶NLO响应.