新型D-π-A分子的设计及第一超极化率的理论研究

采用HF/6-31G(d)//CPHF/6-31G(d)方法研究了42个设计D-π-A分子的结构、分子的第一超极化率和其它物理性质.研究结果表明,取代基、分子内电荷转移、前线轨道能隙和偶极矩等对设计分子的第一超极化率有影响.本文的研究结果为设计和合成性能优良的有机非线性光学(NLO)材料提供理论指导.     

Li_4UO_2(CO_3)_3粉末晶体X射线衍射数据的指标化研究

本文用改进的尝试法成功地对未知晶系的 Li_4UO_2(CO_3)_3粉末晶体的 X 射线衍射数据指标化,该尝试法亦适用于六方、四方、正交、单斜和三斜晶系,根据指标化结果,得到该晶体的点阵参数,该点阵参数最后用最小二乘方作了精化。本文报导了五个重要结果:第一,Li_4UO_2(CO_3)。粉末晶体的 X 射线衍射数据指标化结果。第二,该晶体属于单斜晶系。第三,它们的晶胞参数是α=11.733(32)(),b=9.334(10)(),c=9.764(25)(),β=103.80(24)°。第四,z=4,D_(cal)=3.056,D_(obs)=3.080,品质因数为7.3,Δsin~2θ<0.00045第五,它的空间群属于10-c_(2h)~1-p2/m、3-c_1~2-p~2或6-c_3~1-pm。     

N-亚苄基苯胺衍生物的非线性光学有限场/AM1计算

利用有限场／ＡＭ１方法对具有Ｄ－π－Ａ结构的Ｎ－亚苄基苯胺衍生物的一阶极化率、非线性光学二阶和三阶极化率进行了计算,并考察和讨论了不同取代基对分子的非线性光学性质的影响。     

1（TiO2）n（n=1～3）催化水解异氰酸的反应机制

采用B3LYP方法对N、H、C、O使用6-311++G(d,p)基组,对Ti使用LANL2DZ赝势基组,研究计算1(TiO2)n(n=1～3)催化水解HNCO的微观反应机制。研究HNCO和H2O在1(TiO2)n上的不同进攻方式。为了考察催化剂对反应的影响,研究了在没有催化剂作用下的HNCO+H2O的微观反应机制。结果表明:无催化剂条件下反应的发生需要克服活化能158.20 kJ/mol。1(TiO2)n对反应有着良好的催化效果,显著降低了反应的活化能垒,使反应能够在温和的条件下进行。H2O优先进攻催化剂的方式是能量上有利的过程,与实验结果吻合。     

受限在单壁碳纳米管中的Pd-Au-Pt三元金属纳米粒子相变机理的研究

利用分子动力学模拟(MD)方法对受限于扶手椅型单壁碳纳米管中的(Pd_(0.33)Au_(0.33)Pt_(0.33))_(1522)三元金属纳米粒子在加热和冷却过程的相变机理进行了研究.总能量、结构和径向密度分布用于分析(Pd_(0.33)Au_(0.33)Pt_(0.33))_(1522)纳米粒子在加热和冷却过程中的结构特征.结果表明,受限在碳纳米管中的(Pd_(0.33)Au_(0.33)Pt_(0.33))_(1522)具有多层圆筒状结构,不同于游离的纳米粒子的结构.受限的(Pd_(0.33)Au_(0.33)Pt_(0.33))_(1522)三元金属纳米粒子的密度分布揭示了熔化起始于内层,结晶起始于金属与碳管的界面.本文揭示了受限Pd-Au-Pt纳米粒子熔化转变的结构特征.     

二苯醚衍生物的第一超极化率的理论研究

研究的二苯醚衍生物是氧桥Λ型分子,它含有两个D-π-A轴,属于典型的二维电荷转移体系,且它们的βxxx/βyxx< 1.我们利用HF/6-31G(d)//TDHF/6-31G(d)方法得到的二苯醚衍生物的第一超额级化率β计算值与可利用的实验值之间存在近似的线性关系.优化得到的此类分子的结构不对称,通过自然键轨道(NBO)分析发现,取代基和桥原子氧对分子的非线性光学性质有一定的影响.需要指出的是,这类分子的βtot在10-29esu左右,但是这类分子的透光性和热稳定性较好.     

饱和脂肪族一元醚的结构与物理性质

用图论方法探讨了饱和脂肪族一元醚的结构与其物理性质的关系，提出了结构基础明确的定量关系，据此可预测饱和脂肪族一元醚的密度，折光率和沸点。结果表明，预测值都很接近实验值，此方法不仅阐明了饱和脂肪族一元醚的密度、折光率和沸点与分子结构之间的关系，而且提供了一种预测饱和脂肪族一元醚密度、折光率和沸点的有效方法。     

硼氮掺杂富勒烯C_(34)BN的分子第一超极化率理论研究

利用HF/3-21G方法优化了C34BN的17种异构体的结构.通过频率分析考察了优化的结构是否稳定.利用CPHF/3-21G方法计算了体系的第一超极化率.结果表明,C34BN中B和N原子的取代位置、体系的共轭程度、极化率和偶级矩明显地影响体系的第一超极化率.     

1,2,3,4-四氢喹唑啉衍生物的第一超极化率的理论研究

用HF/6-31G（d）方法优化了1,2,3,4-四氢喹唑啉（THQ）衍生物的结构,并进行了频率分析以保证优化的结构是稳定的.利用CPHF/6-31G（d）方法计算了分子的第一超极化率β.通过计算考察和分析了外场频率、苯环上取代基的位置、分子内的电荷转移量、HOMO-LUMO的能隙对分子第一超极化率的影响.结果表明,THQ的6位取代衍生物有相对较大的第一超极化率.本文设计的大部分THQ衍生物分子具有较大的β0/λmax,它们是热稳定性好、透光性好的二阶NLO材料.