具有不同取代基团偶氮苯系列分子的二阶非线性光学性质的DFT研究

采用密度泛函理论B3LYP／6-31＋G（d）方法,对实验合成的具有不同取代基团偶氮苯系列分子的电子性质和二阶非线性光学（NLO）效应进行计算分析．结果表明：偶氮（N—N）在分子中分别起到拉电子和传递电荷的作用．对8个分子进行比较发现,含有氨基的分子1b-4b的二阶NLO系数明显的高于含有羟基的分子1a-4a．各分子前线分子轨道跃迁对二阶NLO效应有主要贡献．     

2-苯基苯并咪唑衍生物非线性光学性质的从头算研究

采用HF／6-31G^*方法优化分子构型，在此基础上用CPHF方法系统地研究了多种基团取代的2-苯基苯并咪唑衍生物的二阶非线性光学系数βvec，并对βvdc的影响因素进行了探讨，为进一步设计综合性能优良的有机非线性光学材料提供理论指导．     

苯衍生物二阶非线性光学性质的量子化学研究

本文采用引入外场微扰的CNDO/S—CI方法,计算了一系列苯衍生物的分子二阶非线性光学系数,探讨了取代基的电子性质、取代位置及取代基数目对分子二阶非线性光学系数的影响.结果表明;取代基的供电能力越强,分子的二阶非线性光学系数越大.D,A对位二取代苯和1—D,2.4—A,A三取代苯具有较高的非线性光学效应,苯衍生物中取代基数目为3时分子具有最佳的非线性光学效应.文中还对上述结论给出了初步的理论解释.     

MeO-取代苯二胺类双希夫碱的二阶非线性光学性质的理论研究

采用量子化学有限场FF/HF方法，计算了水杨醛缩苯胺类双希夫碱及春衍生物的电子结构及二阶非线性光学系数。在分子水平上考察了电子给体、受体对二阶非线性光学系数的影响。结果表明，取代衍生物的二阶非线性光学系数均大于非取代母体，其中在苯二胺桥上连有吸电子基，在亚水杨基上连有给电子基，基衍生物的β值最大，为母体分子的5倍。     

含苯并五元环方酸衍生物的二阶非线性光学性质的理论研究

利用从头算HF/6-31G*方法对用苯并五元环取代的方酸衍生物体系SQ1～SQ15进行几何构型优化和电子结构计算. 以优化后的构型为基础, 应用ZINDO方法计算电子光谱. 同时应用从头算CPHF/6-31G*方法和半经验FF/AM1, FF/PM3, FF/MNDO等有限场方法计算了分子的二阶非线性光学系数β_μ. 研究几何结构、电子结构和前线分子轨道能与β_μ之间的关系, 为设计性能优良的有机非线性光学材料提供理论指导, 并对这四种计算方法的结果进行了比较.     

5,12-二硫杂-7,14-二氮杂-5,7,12,14-四氢并五苯及其相关化合物二阶非线性光学性质的理论研究

在ZINDO方法基础上,按完全态求和(SOS)公式编制了计算分子二阶非线性光学系数β_ijk、β_u的程序.研究了不同取代基在5,12-二硫杂-7,14-二氮杂-5,7,12,14-四氢并五苯侧环取代衍生物及相关化合物的结构、光谱和二阶非线性光学性质。结果表明:侧环上取代推、拉电于基团对增大二阶光学非线性都有利;分子共平面,共轭作用强,对增大二阶光学非线性有利.     

2,4-二吡啶基方酸衍生物非线性光学性质的从头算研究

采用HF/4-31G方法优化分子几何构型,在此基础上用CPHF研究了系列2,4-二吡啶基方酸衍生物的二阶非线性光学系数βvec,并对影响βvec的因素进行了探讨.结果表明:此类化合物均有很大的βvec,它们的非线性光学性质与其分子结构有着密切的关系.     

新型合偶氮功能团的双炔类衍生物非线性光学性质的理论研究

在SM1和ZINDO方法基础上，按完全态求和公式计算分子二阶非线性光学系数β(ijk)和三阶非线性光学系数γ(ijkl)，并对含偶氛功能团的双快类衍生物的二阶、三阶非线性光学性质进行了系统的理论研究．即在基础上，在分子左端引入推电子基N（CH3）2，右端分别引入推电子基CH2OH、2，5-二氮-4-硫甲苯基，研究取代基变化时β、γ变化的规律．对计算结果所反映的规律性在微观上给予了解释．     

二阶非线性光学活性分子——咪唑类衍生物的设计与性质的理论研究

采用B3LYP方法在6-31G*水平上优化了6种F,Cl和Br取代的咪唑类衍生物分子几何构型,在此基础上采用TD-DFT的方法计算了它们的前线轨道能级和电子光谱,并用CPHF方法研究了此类衍生物二阶非线性光学系数性质.计算结果表明:此类化合物具有平面结构,共轭性较强;分子内设计的推拉电子基团增强分子内电荷转移,使前线分子轨道间的电子跃迁更容易;各体系具有较大的vβec和良好的透明性;咪唑环的引入增强了体系的热稳定性.这些结论对分子设计具有一定的指导意义.     

氮杂联苯乙烯系列衍生物的二阶非线性光学性质的理论研究

新型高非线性光学活性生色团分子的设计与探索已成为近来工作的焦点 [1] .化学家们 [2～ 9]研究了大量具有π电子结构和有分子内电子转移的有机化合物如推拉苯乙烯、 Schiff碱、偶氮苯、取代吡啶、噻吩乙烯等体系的二阶非线性光学特性 ,发现这些推拉共轭体系的共轭链长增加均导致二阶非线性极化率 β增大 ,紫外光谱红移 ,透明性降低 .本文研究推拉氮杂苯乙烯及二苯乙烯系列衍生物的二阶非线性光学性质 .结果表明 ,对于苯乙烯和二苯乙烯衍生物 ,引入嘧啶环既提高了二阶非线性光学系数 ,又不影响材料的透明性 ,是很有前途的二阶非线性光学候…     

1,3-取代方酸衍生物非线性光学性质的从头算和半经验方法的比较研究

The structures of 1,3-substituted squaraine derivatives Sq1 ～ Sq12 were fully optimized by ab initio HF method with 6-31G* basis set level,and the electronic structures of Sq1 ～ Sq12 were also calculated. Based on the optimized structures,the electronic spectra were obtained by the CIS / 6-31G* method,which suggested that the max absorption wavelength mainly resulted from the electronic transition from HOMO to LUMO. The second nonlinear optical coefficients（β0）were calculated using ab initio CPHF method at 6-31G* basis set level and FF / AM1,FF / PM3,FF / MNDO,FF / MINDO3 methods. A systematic comparison between the results was carried out. It indicated that the second nonlinear optical coefficients were affected dramatically by the properties of five-membered hetero-rings. β0 can be enhanced by introducing pyrrole,thiazole and oxazole. The position of five-membered rings containing two heteroatoms which were connected with four-membered squaraine rings also affected β0 .     

Theoretical Studies on Electronic Spectra and Second-order Nonlinear Optical Properties of Barbituric Acid Derivatives Substituted with Schiff Base

Barbituric acid (BA) is a very important kind of compound in biological chemistry and medicine. It can be applied in abirritative medicine and antioxidants.1 It is an important sort of raw material for organic synthe-sis.2 It predicts the important reactive mechanism for organic synthesis.3 Some investigations for NLO prop-erties of a series of BA derivatives have been reported by Feng and coworkers in the view of theory.4,5 The Schiff base has extensive application in the fields of organi…     

巴比妥酸苯胺取代衍生物二阶非线性光学性质和电子光谱的INDO/CI研究

利用量子化学密度泛函理论（DFT）B3LYP方法，在6-31G~*基组下对巴比妥酸 苯胺取代衍生物体系BA1～BA5进行几何结构优化，以优化后的构型为基础，应用 INDO/CI方法进行电子光谱计算，并结合实验数据进行了分析，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_μ,设计的系列体系中β_μ最 大值可达到65.47×10~(-30)esu。进一步探讨了体系的共轭性和烷基取代基链的长 度对二者的影响，结果表明，体系的共轭程度越高，烷基取代基的链长度赵长，体 系β_μ值越大，而λ_max红移。     

Synthesis and Study of Second-order Nonlinear Optical Properties of 3-Substituted-6- (substituted-phenylazo) coumarins

It has attracted a lot of attentions to synthesize and investigate the behaviors of organic second-order nonlinear optical (NLO) materials. [1,2] We have ever reported that acridine derivatives ,[3] 4-substituted-benzylideneoxazol-5(4H)-one[4] and 4,4′-di-styryl-biphenyl derivatives[5] possess good second-order NLO properties. Coumarin derivatives are good organic optical materials and azobenzene derivatives possess a higher second-order nonlinear polarization values, however, there are few reports about the study on the synthetic method, optical behavior, especially,second-order NLO properties of 3-substitued-6-(substituted-phenylazo) coumarin derivatives. Therefore, a series of the following compounds were prepared in order to investigate their NLO behavior.     

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abinitio 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的体系大.     

香草醛晶体光学非线性系数的有限场方法研究

采用有限场方法计算了有机非线性材料3-甲氧基-4-羟基-苯甲醛(分子式C~8H~8O~3,简称MHBA)的二阶非线性光学系数d~2~1,d~2~2,d~2~3,d~2~5。研究结果表明在MP2近似和6-31G+(p,d)基组水平上理论值能较好地与实验值符合,同时也表明拉电子基团HC＝O和推电子基团HO对MHBA分子的光学非线性性能的影响很大,而晶体中分子间的氢键作用对d值的贡献很小。     

反式-双(二甲基苯膦)铂配合物二阶非线性光学性质的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论B3LYP方法,在6-31G(d)的水平上对两种反式-双(二甲基苯膦)铂配合物的几何构型进行优化,在获得稳定构型基础上,利用TD-B3LYP方法得到体系的UV-Vis吸收光谱,并用有限场(FF/B3LYP)方法探讨体系的二阶非线性光学性质(NLO).结果表明,此类铂配合物具有较大的二阶极化率,以及在可见光范围内透明等优点,是具有很好应用前景的非线性光学材料.     

BeQ2衍生物中金属配体间相互作用对前线分子轨道和非线性光学性质影响的理论研究

采用从头算HF及密度泛函理论(DFT)B3LYP方法对8-羟基喹啉铍(BeQ2)及其取代衍生物Be(MQ)2,Be(CNQ)2的稳定结构及结合能进行计算.在此基础上,系统分析了前线分子轨道组成及体系非线性光学系数的变化.计算结果表明,金属-配体间的相互作用使非线性光学系数增大,且γ比β增大得多;CH3和CN的推拉电子取代均使结合能降低,电子离域性增强,非线性光学性质得以改善.