DFT研究给/吸电子取代基对D-π-A型苯并噻唑衍生物光电性质及非线性光学性质的影响

采用密度泛函理论(DFT) B3LYP方法计算了苯并噻唑及其三种D-π-A型衍生物的电子结构、电子光谱及重组能，同时结合有限场(FF)方法计算了它们的二阶非线性光学系数βtol值，从而探索取代基与分子的电荷分布、电子光谱及非线性光学性质的关系。计算结果显示，在母体分子的2，5位同时引入给/吸电子基团，2位碳原子的电荷布居发生较大变化，且分子的HOMO能级升高，LUMO能级降低，能隙减小，吸收和发射光谱发生显著的红移，增大了二阶非线性光学系数βtol。随着取代基吸电子能力的增强，分子的电子重组能逐渐变大，而空穴重组能的变化却不大，同时分子的偶极矩有所增加，有利于产生二阶非线性光学活性。