给体-桥-受体型系列C~6~0吡咯/二茂铁的电子结构及 二阶非线性光学性质的理 论研究

用INDO/2和INDO/CI方法,计算了系列给体-桥-受体(D-B-A)型C~6~0吡咯/二茂铁(C~6~0PY/Fc)的结构和电子光谱,计算结果和实验结果一致,在正确的光谱基础上,用INDO/CI-SOS公式计算了该系列分子的二阶非线性光学系数β~i~j~k,β~μ。考察了分子电子结构对β~μ影响的微观本质。     

两种C~6~0双炔衍生物的结构、光谱和二阶非线性光学性质的 理论研究

用INDO/2和INDO/SCI方法,计算了C~6~0C(C=CH)~2基态电子结构和电子光谱,所得结果与实验结果基本一致.在此基础上,设计了C60(C=CH)~2,并用同样方法计算了电子结构和光谱.在正确的电子光谱基础上,用ZINDO-SOS方法计算了2个分子的二阶非线性光学系数β~i~j~k和β~μ,并对其结果进行了分析和讨论.结论是,乙炔基与C~6~0(C=CH)~2有更大的非线性光学系数,是有希望的非线性光学备选材料分子。     

(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~6~0-TTF及其衍生物的二阶非线性光学性质的理 论研究

采用ZINDO系列方法优化了环状桥联的C~6~0-TTF分子及其6个衍生物的几何构型,研究了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β~μ,β~0,及激发态电荷转移,考察了取代基变化对β~μ的影响,并对上述结果在微观上给予了解释。     

C~6~0-TTF及其衍生物的二阶非线性光学性质的理 论研究

采用ZINDO系列方法优化了环状桥联的C~6~0-TTF分子及其6个衍生物的几何构型,研究了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β~μ,β~0,及激发态电荷转移,考察了取代基变化对β~μ的影响,并对上述结果在微观上给予了解释。     

C~5~9HN的电子结构、UV-vis光谱及非线性光学性质的理论研究

对一种碳笼骨架氮取代化合物C~5~9HN用INDO系列方法进行了理论研究,得到了C~5~9HN的电子结构、分子稳定性、UV-vis光谱及二阶非线性光学系数。     

C~6~0SiH~2的结构和电子光谱的量子化学研究

用INDO系列方法研究了C~6~0SiH~2的两种结构: 一是SiH~2加在两个六元环之间的键上形成C~2~v构型; 另一是SiH~2加在一个五元环和一个六元环之间的键上形成C~s构型。从总能量和LUMO-HOMO能级差看, C~6~0SiH~2的稳定结构应是C~2~v构型, 其中桥C(15)-C(30)的键长为0.1508nm, 键序为0.9369, 说明不开环, 形成类环丙烷结构。文中计算了两种构型的电子吸收光谱和NMR谱, 此类计算是基于对C~6~0SiH~2的等电子体C~6~0O和C~6~0CH~2的研究之上, 且后两者的研究结果与实验相一致。     

不对称二苯乙炔系列衍生物的二阶非线性光学性质的ZINDO-SOS 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~i~j~k,β~μ的程序;研究了不对称二苯乙炔系列衍生物的结构和非线性光学性质;计算了不对称二苯乙炔系列衍生物的UV光谱,偶极矩,β~μ,β~0,μβ,μβ~0,及激发态电荷转移;考察了分子共轭链长、给电子基团对β~μ的影响。并对上述结果在微观上给予了解释。     

C~1~2~0O的分子结构和光谱性质的理论研究

用INDO系列方法对双笼氧化物C~1~2~0O进行了理论研究,结果表明:双笼氧化物C~1~2~0O的形成缓解了C~6~0O中环氧三元环的角张力,并形成了呋喃型五元环将两碳笼连接在一起。两碳笼的直接键连使两笼距离较近,有较弱的相互作用,但仍各自表现一定的独立性,C~1~2~0O可发生分解生成新的化合物,C~1~2~0O的电子光谱与母体分子C~6~0相似。     

足球分子及有关碳笼的电子结构

本文评述了激光气化产生的碳原子簇的电子结构和活性。足球分子具有球面芳香性。我们用INDO/2和INDO/CI系列方法。研究了足球分子及其异构体的电子结构和UV谱。足球分子的计算结果是只有一条低频带(366.4nm),与实验结果(386.0nm)符合得很好。     

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。     

C~6~0^2^-单态和三态的结构和光谱性质

用INDO系列方法对C~6~0^2^-单态和三态分别进行了几何构型优化, 得到D~2~h对称性的构型, 表明C~6~0^2^-确实发生了Jahn-Teller畸变, 导致双键变长, 形成15种键, 9种不等同碳原子, 其额外负电荷主要分布在赤道附近, 以此构型为基础,计算了C~6~0^2^-的电子光谱, 与实验值基本一致, 对光谱进行了理论指认, 说明了光谱红移的原因。     

二维晶格模型研究皂荚素二元体系形成混合胶束的分子交换能

利用二维晶格模型和相分离模型，由正规溶液理论首先推导出了二元表面活性剂形成混合胶束的分子交换能(ε~m)与混合胶束中组分A的超额化学位(μ^E~m~,~A)的关系式：μ^E~m~,~A=ε~m~gN~0(1-x~A)^2。然后导出ε~m与混合胶束中表面活性剂分子间的相互作用参数(β~m)的关系：ε~m=gRTβ~m/N~0。用该结论对皂荚素(GS)与十二烷基磺酸钠(C~1~2H~2~5SO~3Na)、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠[C~1~2H~2~5(OC~2H~4)~3SO~4Na]、全氟辛酸钠(C~7F~1~5CO~2Na)、十二烷基脂肪醇聚氧乙烯(9)醚[C~1~2H~2~5(EO)~9OH]、辛基酚聚氧乙烯(10)醚[C~8H~1~7Ph(EO)~1~0OH]及十六烷基三甲基溴化铵(C~1~6H~3~3NMe~3Br)等表面活性剂混合体系的研究和计算表明：含皂荚素的二元表面活性剂形成的混合胶束，ε~m均为负值，表面活性剂分子间具有较强的协同效应。     

超价化合物M_(n+1)F_n(n=1,2;M=Na,K)体系的非线性光学性质的理论研究

采用UMP2/6-311+G(3df)方法研究了一系列化合物M_(n+1)F_n(n=1,2;M=Na,K)体系的几何构型及非线性光学性质(NLO).结果表明:这些体系均为超价化合物,均拥有较大的第一超极化率(β_0).尤其是Na_3F_2体系中结构2c的β_0值为29.16×10~(-49)C~3·m~3·J~(-2),是已知超价化合物Li_3F_2的2c结构的β_0值2.22×10~(-49)C~3·m~3·J~(-2)的13.1倍.     

C~6~0^3^-的Jahn-Teller变形、电子结构和光谱性质的理论研究

本文用INDO系列方法对C~6~0^3^-进行了几何构型优化, 得到D~2~h构型, 表明C~6~0^3^-确实发生了Jahn-Teller变形, 导致单键变短, 双键变长, 其额外负电荷和单电子主要分布在赤道附近。以此构型为基础, 计算其电子吸收光谱, 与实验值基本吻合, 在对光谱进行理论指认的同时, 讨论了光谱红移的原因。     

量子化学从头计算法研究C~7~6的分子静电势

在MNDO-PM3方法优化的分子结构基础上, 用Hartree-Fock/6-31G从头计算法研究了D2点群手性C~7~6稳定结构的分子静电势, 获得了过C~7~6对称中心的三个正交平面XY, XZ和YZ上的平面静电势图和径向静电势图, 并与C~6~0和C~7~0做了对比分析。     

C60PY/TTF(BEDT-TTF)衍生物的电子结构及二阶非线性光学性质的理论研究

用AM1和INDO/CI方法，计算了系列N-甲基-吡咯烷[3，4]C60四硫富瓦烯（C60PY/TTF）的结构和电子光谱，计算结果和实验结果一致。在正确光谱的基础上，用ZINDO/CI-SOS公式计算了该系列分子的二阶非线性光学系数，分析了其分子轨道成分。结果表明，在未占有轨道电子去主要来自C60的贡献，而最高占有轨道的电子云主要集中在TTF上。     

6,7,8,9-四氢-吩嗪并[2,3]C_(60)衍生物的结构、电子光谱和二阶非线性光学性质的理论研究

利用半经验AM1量子化学方法研究了6, 7, 8, 9-四氢-吩嗪并[2, 3]C60衍生物(1～4)及其异构体5, 6, 7, 8-四氢-9, 10-二氮杂蒽并[2, 3]C60衍生物 (5～8) 的结构。 结果表明,目标分子的前线轨道主要由C60部分决定, C60母体与加成基团之间存在较强的分子内电荷转移, C60部分是电子受体,吩嗪环部分为电子给体。 在AM1优化几何构型的基础上, 用INDO/SCI方法计算了目标分子的电子光谱, 用完全态求和(SOS)公式计算了其二阶非线性光学性质。 计算结果表明, 目标分子在400 nm 以上均存在弱吸收峰, 与实验所得结果一致。 5, 6, 7, 8-四氢-9, 10-二氮杂蒽并[2, 3]C60衍生物(5～8)的二阶非线性光学系数(0)比其异构体6, 7, 8, 9-四氢-吩嗪并[2, 3]C60衍生物(1～4)的大得多。     

新型双重电荷转移分子的二阶非线性光学性质的 理论研究

以INDO/SCI方法为基础,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~i~j~k和β~μ的程序。研究了1,2-二氨基-4,5-二硝基苯1和其异构体1,3-二氨基-4,6-二硝基苯2的电子光谱和二阶非线性光学性质。计算表明分子1具有与分子2几乎相等的二阶非线性极化率。但由于分子1的偶极矩明显大于分子2的,故分子1的μβ值比分子2的μβ值大的多。在此基础上,研究了2,3-二(β-苯乙烯基)-5,6-二氰基吡嗪和2,3-二(β-噻吩乙烯基)-5,6-二氰基吡嗪和2,3-二(β-噻吩乙烯基)-5,6二氰基吡嗪衍生物的电子光谱和二阶非线性光学性质。结果表明,这些化合物均具有两个相距很近的强吸收峰,它们对β值的呈加和模式。由于这类化合物特征吸收峰均位于413nm以下且具有大的μβ值,所以,它们是一类很有前途的二阶非线性光学候选材料。     

足球分子的电子结构和UV谱的研究

用INDO/2和INDO/CI方法研究了足球分子的电子结构和UV谱。几何构型优化后得到2种键长:R_(5-6)=1.4507,R_(6-6)=1.3979,相应的键序为1.1356和1.4385。SCF计算得到120个成键轨道和120个反键轨道,符合我们建议的结构规则。足球分子的光谱计算结果是振子强度不为零的跃迁只有一个,其值为386.0 nm,和实测的UV谱符合得较好。