噻吩基卟啉衍生物的单光子和双光子吸收性质的理论研究

本文理论上研究了两个系列的噻吩基卟啉衍生物,这种衍生物在可见光区具有大的双光子吸收截面。用密度泛函理论和ZINDO-SOS方法,计算了分子的几何构型、电子结构,单光子和双光子吸收性质。结果显示噻吩单元的数目影响分子的单光子和双光子吸收性质。具有两个或三个噻吩基团的噻吩基卟啉衍生物在较大范围内具有可用于实际应用中的双光子吸收响应,这一性质有利于这类分子在光限幅中的应用。插入乙炔基有利于扩大共轭范围,增加分子的双光子吸收截面。同时,乙炔基团的加入导致了单光子和双光子波长的红移。从高透明性和相对大的非线性光学响应考虑,噻吩基卟啉衍生物是一类有应用前景的双光子吸收材料。     

电致发光材料的分子设计研究

建立了一套用量子化学理论,对电发光过程的每一步:包括空穴和电子注入,空穴和电子传输,空穴和电子复合形成激子、发光,进行表征、计算、研究的方法.用这套方法,对有机共轭化合物、金属有机配合物、高聚物和低聚物进行了计算研究,通过分子设计,改变分子结构,实现对发光波长及载流子注入与传输速率的调控,为得到各方面品质优良的OLED材料提供了理论上的支持.     

铅硫二元团簇Pb5S+4的理论研究

用密度泛函方法对铅硫二元团簇Ｐb５Ｓ４＋的结构和性能进行了理论研究。结果表明,具 有Ｃ,对称性的笼状结构的异构体最稳定。根据计算所推测的该团簇的性质与实验结果下一致。     

C_(70)O的结构和UV-Vis光谱的理论研究

用INDO系列方法对C_70O的8种异构体构型进行系统研究,表明C_70O中O主要加在C_1一C_2和C_3—C_3键上,形成具有C_S对称性且不开环的环氧化合物结构.以优化构型为基础,进行UV-Vis光谱计算,表明C_70O主峰与C_70基本一致,并在460um以上产生特征吸收峰,计算结果与实验值一致.在对其特征吸收峰进行理论指认的同时,讨论了吸收峰红移的原因,并指出C_70O可能由4种异构体组成.     

螺旋共轭分子2,2′-螺二茚-1,1′, 3,3′-四酮及其衍生物的二阶非线性光学性质与分子结构关系的研究

采用AM1和ZINDO系列方法研究了螺旋共轭分子2,2′-螺二茚-1,1′, 3,3′-四酮及其含氮衍生物的几何构型和各分子的稳定构型, 并以稳定构型为基础, 计算了这些分子的电子光谱、二阶非线性光学系数βμ, β0及电荷转移, 考察了取代基变化对βμ的影响. 计算结果表明, 所设计分子兼具较大的二阶非线性光学系数和较高的透过率, 有希望成为一类新型的二阶非线性光学材料.     

(CH3)2N(C6H4)nCN系列分子二阶非线性光学系数的理论研究

在AM1和INDO/CI方法的基础上, 用自编程序计算了(CH3)2N(C6H4)nCN(n=1→6)系列分子的二阶非线性光学系数β~i~j~k和β~μ并系统地研究了共轭链长对分子二阶非线性光学系统的影响及β~μ对激光场频率的依赖关系(色散效应)     

C_(74)的结构、电子光谱及三阶线性光学性质的理论研究

用密度泛函（DFT）方法（BLYP/3－21G~*）研究了C_(74)的稳定几何构型。用 ZINDO及ab initio GIS两种方法对C_(74)的电子光谱进行了计算，预测C_(74)在红 外区域有光谱吸收。计算了C_(74)的三阶非线性光学系数<γ>为1.483 * 10~(-32) esu，它比C_(60)的<γ>（8.84 * 10~(-34) esu）要大得多。预测C_(74)亦将是 一种有很好应用前景的磁性材料。     

Counterpoise技术和He-H2O配合物的平衡几何

在得到MP4, SCF的关于总能量及结合能的四个势能面的基础上,着重分析了电子相关作用, 消除基函数超位误差的Counterpoise(CP)技术对van der Waals配合物He-H2O的平衡几何的影响并得到了更精确的平衡几何预测。     

2-(2′-羟基苯基)间氮杂硫茚激发态质子转移反应的理论研究

人们早就认识到质子转移互变异构反应的存在。近年来,发现的激发态分子内质子转移反应更引入注目,因为它有重大的应用前景,如     

3,9-咔唑聚合物基态和激发态性质的理论研究

用密度泛函B3LYP方法对3,9-咔唑低聚物[(3,9-carbazole)n(n=1,2,3,4,6,8)]体系进行了全优化, 计算得到电离能、电子亲合势、空穴抽取能及电子抽取能等相关能量, 用ZINDO和TD-DFT方法计算得到吸收光谱; 分析了各种能量的变化及光谱规律. 用外推法由低聚物分子的各种性质与聚合度n相联系得到高聚物的性质, 将所得结果与2,7-咔唑(2,7-carbazole)及类似聚合物进行了比较分析. 结果表明, 3,9位聚合的咔唑整体共轭程度降低, 光谱蓝移, 其IP值和聚芴相近, 可以作为空穴接受材料应用于多层电子荧光器件的空穴传输层. 用CIS方法进行优化得到部分分子的S1激发态结构, 用ZINDO和TD-DFT方法得到对应的发射光谱.