取代苯分子二阶非线性光学系数的理论计算

用INDO/CI方法研究了苯胺、硝基苯、邻硝基苯胺、间硝基苯胺、对硝基苯胺、2,4-二硝基苯胺的二阶非线性光学极化系数βijk, 用自编程序计算得到的矢量元βx和实验结果相当符合, 表明分子内电子受体和给体之间的电荷转移量和电荷转移的可能性共同决定βx。     

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。     

由螺旋原子连接的系列立体交叉型分子的光谱与二阶非线性光学性质

用AM1和ZINDO系列方法研究了以螺原子连接的立体交叉型分子的几何构型,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,考察了取代基变化对β_μ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。     

酚蓝系列分子非线性光学性质的INDO/CI研究

在AM1和INDA/CI方法的基础上,按完全态求和公式自编了计算二阶非线性光学系数β~ijh的程序,并对酚蓝系列分子,考察了苯环取代基变化及不同原子闭环对二阶光学非线性的影响.苯环上引入推电子基团对增大β有利,引入吸电子基团对增大β不利;闭环形成三环体系对增大β有利.对上述结果所反映的规律性在微观上进行了解释.     

C28H4-nCln(n=1~3)与CH4-nCln(n=1~3)的结构和电子光谱的理论研究

用INDO系列方法对C28H3Cl, C28H2Cl2, C28HCl3, CH3Cl, CH2Cl2, CHCl3进行了几何构型优化, C28H3Cl, C28HCl3, CH3Cl, CH3Cl为C3v对称性,C28H2Cl2, CH2Cl2为C2v对称性, 这六个分子的基态都是稳定闭壳层分子, 以此构型为基础计算了上述分子的电子光谱, C28H4-nCln(n=1~3)的电子光谱属于理论预测性质。     

自由基C59N及双体(C59N)2的理论研究

用INDO系列方法对自由基C59N及双体(C59N)2进行了理论研究,结果表明: N的掺入使C60笼发生畸变, N向笼外突出, 碳氮6-6键上的C自旋密度较大, 两C59N自由基在这个碳上以C-C单键连接形成双体为C2h, C2v对称性。其中C2v构型更稳定, 且N与附近的三个碳均以单键连接。理论计算的电子光谱与实验吻合较好。(C59N)2易分解为单体C59N。     

对称二苯乙烯衍生物非共振三阶非线性光学性质理论研究

采用PM3,INDO/CI理论方法,系统研究了对称二苯乙烯系列衍生物的几何构型及电子光谱,计算结果与实验值基本吻合。在此基础上用完全态求和公式计算了分子的非共振三阶非线性光学系数,并从微观上探讨了不同分子结构的电子离域作用对材料三阶非线性光学性质的影响。     

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。     

C64H6的结构和光谱的理论研究

本文用INDO系列方法研究了C64H6的结构与光谱, 表明C64H6有C2v和Cs两种稳定构型, 其中C2v构型能量较低, 讨论其加成及环加成产物对称性的规律并与13C NMR谱的实验结果相结合。计算了两种构型的电子光谱, 对电子跃迁进行了理论指认,并讨论了C64H6谱带红移的原因, 理论计算结果与实验事实基本吻合。     

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。     

加成产物HC60[CH2C(CH3)=CH2]的电子结构和UV谱

用INDO方法研究C60与2-甲基烯丙基氯化镁的加成产物HC60[CH2C(CH3)=CH2]的两种异构体的结构和UV谱, 表明1,2-加成产物具有Cs对称性, 1,4-加成产物具有C1对称性, 且前者比后者总能量低, 因而更易于形成。产物中2-甲基烯丙基与C60之间靠极性共价键连接, 并发生前者向后者的电子转移。以此优化构型为基础, 计算两种产物异构体的UV谱, 与实验值一致。同时对电子跃迁进行理论指认, 讨论了产物UV谱带红移的原因。     

C70X2(X=H,F, Cl)的稳定性和电子光谱

用INDO方法研究C70H2四种异构体的稳定性, 表明其最稳定异构体为1, 9-C70H2和7, 8-C70H2, 两者能量差为16.3KJ.mol^-^1, 与实验值及ab initio计算值接近; 光谱计算表明, 其特征吸收峰与实验值一致。在此基础上预测C70F2和C70Cl2的稳定性和电子光谱, 表明C70F2四种异构体的稳定性顺序与C70H2一致, 而C70Cl2则以21, 42-异构体最为稳定。二者的电子光谱与C70H2极其相似只是在500nm以上有细微差别。     

(Ph3P)2,Co(CO)2Cl和(dppe-P,P)2CO(CO)+的分子轨道研究

本文对(PH3P)2, Co(CO)2Cl和(dppe-P,P)2CO(CO)+(dppe=Ph2CH2CH2PPh2)五配位C2O对称性模型化合物进行了分轨道研究, 结果表明, 钴的3d轨道很少参与成键, 钴的4s, 4P与配体的S,P轨道通过形式上的二电子三中心键和二电子二中心键的相互作用构成五配位, 此外, 还解释了这两种化合物不同稳定性的原因。     

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。     

取代硅烷系列分子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, 自编了计算分子二阶非线性光学系数βijk的程序, 考察了取代硅烷分子中与硅原子相连的苯环上取代基的变化及链长变化对分子二阶非线性光学的影响, 重点研究了(CH3)3Si基团的性质, 对计算结果所反映的规律性在微观上给予了解释。     

C60的一些氨基酸衍生物结构、光谱的理论研究

用INDO/2系列方法研究了C60与氨基酸加成产物的结构和UV谱, 表明两种加成产物异构体---[6, 6]闭环和[6, 5]闭环异构体, 均具有Cs对称性, 且[6, 6]闭环异构体具有更低的生成热,因而更稳定, 以优化构型为基础, 计算了化合物的UV谱, 与实验值一致, 同时对电子跃迁进行理论指认, 讨论了产物UV谱带红移的原因。