某些电荷转移反应中线性反应坐标确定的反应途径的非唯一性

在电子转移半经典模型的基础上,对氟代苯并菲组成的盘状液晶体系的电荷转移反应进行了研究,其反应动力学参数在量子化学B3LYP/6-31G(d,p)水平进行计算.研究中发现在反应物和产物的构型确定后,用线性反应坐标构造的反应途径和过渡态的构型不是唯一的.其原因是反应物和产物确定后,其独立内坐标的选择并不是唯一的.因此在计算电荷转移速率常数时必须考虑到多个过渡态构型才能得到定性正确的结果.     

苯并咪唑基金属有机骨架/氧化石墨烯复合材料对罗丹明B的吸附

通过对溶剂热“一锅法”合成中碱性溶剂的调整,成功制备了2种形貌不同的Cd(Ⅱ)苯并咪唑基金属有机骨架(Cd-MOF)与氧化石墨烯(GO)的复合材料,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)和傅里叶红外光谱(FT-IR)对复合材料的结构和性能进行了表征,并研究了其对水中罗丹明 B(rhodamine B,RhB)的吸附性能。结果表明：GO的加入增强了Cd-MOF在水中的稳定性,提高了吸附能力;当溶液pH为3.5,吸附时间为60 min时,吸附率可达约95%。     

尿素和硫脲分子非线性光学性质的从头算研究

在B3LYP/6.31 G(2DF,2PD)水平优化气相中的尿素和硫脲分子构型,得到C2点群的非平面分子.对此构型的尿素和硫脲分子用CPHF和FF方法进行了非线性光学性质的计算,比较了尿素和硫脲非线性光学性质,讨论了极化函数、弥散函数和相关效应对(超)极化率的影响,还与固定C2v对称相同水平优化得到的平面分子计算结果进行了比较.     

Progress in organic spintronics

Recent progress in organic spintronics is given an informative overview, covering spin injection, detection, and trans-port in organic spin valve devices, and the magnetic field effect in organic semiconductors （OSCs）. In particular, we focus on our own recent work in spin injection and the organic magnetic field effect （OMFE）.     

平面四方金属苯配合物的二阶超极化率的量子化学计算

反位平面四方型过渡金属有机配合物[XM(PEt₃)₂-C₆H₄-A] (M＝Pd, Pt; X＝Br, I; A＝NO₂, CHO), 具有较高的二阶超极化率. 采用从头算方法对该配合物的二阶超极化率进行了研究. 构型在MP2/Lanl2DZ水平优化. 基组采用赝势价分裂基Lanl2DZ添加弥散函数和极化函数. HF水平计算(个别情况用MP2计算验证)表明, 苯的对位取代基A的吸电子能力越强, 金属对位配体X的供电子能力越强, 则配合物的二阶超极化率越大.     

含酯基和酰胺基支链的苯并菲液晶电荷传输性质的量子化学研究

根据Marcus半经典模型,计算了支链中含酰胺基和含酯基的苯并菲盘状液晶化合物C18H6(OC2H5)3(OCH2CONHCH3)3和C18H6(OC2H5)3(OCH2COOCH3)3的电荷转移反应的速率常数。这两种化合物的支链都可以对称性分布,也可以非对称性分布。计算表明,支链排列的对称性对电荷转移矩阵元和电荷传输速率常数的影响很大,非对称性分子的正电荷传输速率常数和负电荷传输速率常数均大于对称性分子。所以,取代基非对称性排列对增加电荷传输速率常数有利。其原因是支链非对称排列的分子的质量中心与几何中心不重合,当液晶分子绕质量中心旋转的同时形成了分子间的相对平移,从而增大了电荷转移矩阵元。本文为设计、改善液晶分子的电荷传输性能提供了一条新的思路。     

适用于液晶大分子的量子化学计算方法以及六烷氧基苯并菲取代的1,3,5-三酰胺苯液晶的研究

盘状液晶分子之间的相互作用决定液晶的性质. 为了选择合适的计算方法, 以便用量子化学研究液晶大分子, 设计了对位取代苯和三酰胺苯作为模型分子, 用高水平的ONIOM [MP2/6-31G*(0.25):HF/6-31G(d,p)]计算提供了与晶体结构资料相符合的较准确的二体相互作用结果. 然后与各种较低级别的计算进行比较, 说明ONIOM (HF/STO-3G: AM1:UFF)水平比较合适. 盘重叠部分的相互作用主要是色散作用, 用UFF力场处理, 氢键主要是静电作用, 用HF/STO-3G处理, 其余部分用AM1处理. 通过对苯取代的1,3,5-三酰胺苯的双分子构型优化, 并与晶体结构数据进行比较, 进一步说明ONIOM (HF/STO-3G:AM1:UFF)水平计算的适用性. 在此基础上, 对六烷氧基苯并菲取代的1,3,5-三酰胺苯的双分子构型进行了优化, 为解释它所形成的液晶具有较高的电荷传输能力提供了有用的信息.     

用平均场近似研究液晶分子结构与清亮点的关系

液晶的平均场理论假设每个液晶分子都是处在其它周围所有分子的平均作用势场中, 而不考虑该分子与周围各个分子之间的单独关联, 一个分子所感受到的分子场就是所有其它分子给予这个分子的作用场对位置和对取向的平均值. 当周围分子不是完全有序排列时, 其混乱程度可以用序参量S表示(S≤1), 中央一个分子受的势能为－Sg(θ). 其中g(θ)是在排列整齐的平均场中该分子的势能函数的负值. 在此基础上, 可以解一个关于序参量和温度的积分方程, 求出清亮点. 本文采用Gay-Berne势模拟液晶分子的双体势, 用分子力学UFF方法优化液晶分子(二环辛烷和硼笼的衍生物)的单体和双体的构型和能量, 从而获得Gay-Berne势的参数, 得到液晶的清亮点. 计算结果与实验基本一致.     

分子二阶超极化率γ的Hartree-Fock极限值

用共轭微扰Hartree-Fock (CPHF)方法,在RHF/x-aug-cc-pVXZ (x=0～8, X=T, Q)水平上计算了He, Ne, H₂, FH, CO和OH^-等原子和分子的二阶超极化率γ.发现当基组增大时,超极化率γ起初趋向于收敛,但当基组继续增大时,γ值又趋于发散,即γ随基组的增大出现一个拐点.拐点对应的γ值与数字轨道计算的γ值符合得较好.初步讨论认为γ值的发散是由于基组在近核区域的不完全性造成的.建议用拐点处的γ值作为Hartree-Fock极限值.     

Ab initio study of sphere-like mesogen properties

Sphere-like compound C8H17Si(OPhC12H25)3N (1) forms mesophases. In order to investigate the relationship between molecular structure and liquid crystal properties, structural studies are carried out on the model molecules of compound 1 and its substituted derivatives using ah initio calculations. The results show that the cyano or chloro substituted tribenzosilatrane compounds R1Si(OPhR2 )3N (R1 R2 = CN or Cl) have much bigger dipole moments or anisotropy of polarizability and more like sphere than the corresponding alkyl substituted compounds. Cyano or chloro substituted tribenzosilatranes would be better candidates for sphere-like meso-gens.