有机非线性光学材料的分子设计

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1、南京理工大学硕士学位论文有机非线性光学材料的分子设计摘要用密度泛函B3LYP／6-31G*方法优化了富勒烯C62分子的几何结构，基于振动分析求得红外光谱和热力学函数；用TDB3L'汗／3．21G·方法计算了c62的电子光谱，计算结果表明在464met和548nm处有特征吸收峰；对称性降低导致c62的13CNMR谱有17个峰；半经验PM3／TDHF方法计算的在外场频率力零对c62的一阶和二阶超极化率分别为1．56×10珈OSU和43．18×10-36esu。用从头算6-31G*7撇优化了多种五元杂环、苯并五元杂环、六

2、元杂环、苯并六元杂环、七元环和苯并七元杂环取代的方酸分子以及方酸两性离子分子的几何结构：用CIS／6．310*方法计算了其电子光谱；通过TDHF／6．31G·方法计算其线性极化率、一阶和二阶超极化率来研究分子结构和非线性光学性质之间的关系，同时用两态模型解释了部分分子的一阶超极化率。用密度泛函B3LYP／6．310*方法求得1，3．二(4．氨基苯基)方酸二聚体在势能面上的两种优化构型；用B3LYP／6-31l++G··方法经基组叠加误差校正(BssE)求得分子间相互作用能，得到具有中心对称结构的二聚体稳定；研究了两

3、种二聚体电子光谱的差异；最后用TDHF／6—310*方法计算其线性和非线性光学性质。关键词：非线性光学性质，电子光谱，从头算，TDHF方法，富勒烯，方酸，二聚体量堕!翌三登堡主堂垡堡壅。童垫斐垡丝堂堂型坚塑坌王堡盐ABSTRACTTheequilibriumgeometryoffullereneC62WBSobtainedwithB3L_汗／6．31G*method．TheIRspectrumandthethermodynamicsfunctionswerecalculatedbasedonthevibration

4、alanalysis．T11eelectronicspectrumofC62WaSexaminedusingtk'ne-dependentB3n7P，3．21G*method，andtheresultshowedthatthereWaScharacteristicabsorptionat464nmand548nm．The”CNMRspectrumshowedthatthereare17kindsofcarbonsinCoduetolOWsymmetry．OnthebasisofPM3，rDHFmethod．thef

5、irst．andsecond．orderhyperpolarizabilitiesofC+2werecalculatedtobe1．56X10"30esuand43．18X10"36eStlrespectivelywhenthefrequencyoftheextemaielectronicfieldWasZCI'O．Theequilibriumgeometriesofsquarainessubstitutedbyheteropentacyclic，benzofuzedheteropentacyclic，hetero

6、hexacyclic，benzofuzedheterohexacyclic，heptacyclic，benzofuzedheteroheptacyclicandzwitterionicsquaralneswereobtainedwitllabinitiocalculationatHF／6—31G+levelandtheelectronicspectrawereexaminedusingCIS／6—31G‘method．Thelinearpolarizabilities，thefirst—andsecond—orde

7、rhyperpolarizabilitiesofthesesquaraineswerecalculatedusingTDHF／6—31G+methodinorder协studytherelationshipbetweenmolecularstructuresandnonlinearopticalproperties，andthefirst-orderhyperpolarizabilitiesofsomesquaraineshadbeenexplainedbytwo—statesmodel．Twooptimizedg

8、eometriesof1,3一bia(4-·arnino-phenyl)squarainedimerswereobtainedwithB3LyP／6-31G+method．ThemolecularinteractionenergiesofthedimerswereCOTTectedbybasissetsuperpositionCEEOTSatB3LYP／6．