本文關鍵詞：外加電場對硼烷氨的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)影響的理論研究

  更多相關文章： 硼烷氨 phenaleny π-二聚體 外加電場 非線性光學

【摘要】：近年來,由于外加電場在控制和調(diào)節(jié)有機導體、氫鍵化合物、納米管和石墨烯等等的電磁性質(zhì)方面有廣泛的應用。此外,外加電場還可引起電子轉(zhuǎn)移,并應用于調(diào)節(jié)分子的非線性光學響應。在本文中,我們分別選擇在硼烷氨以及交錯式phenalenylπ-二聚體的鍵軸方向引入外加電場并對其電子轉(zhuǎn)移、成鍵及非線性光學性質(zhì)進行了系統(tǒng)地研究。本文研究的主要目的在于：(1)了解外加電場對分子電子結(jié)構(gòu)和成鍵性質(zhì)的影響；(2)分析外加電場作用下交錯式phenalenylπ-二聚體非線性光學性質(zhì)的變化規(guī)律；1.眾所周知,硼烷氨(BH_3NH_3)是最簡單的供體-受體化合物之一。供體-受體鍵(N-B鍵)是通過BH_3和NH_3之間共用N的孤對電子所形成。在當前的工作中,不同強度的外加電場(E_(ext))應用于硼烷氨分子的鍵軸方向并且E_(ext)在-0.0767 au～0.0321 au范圍內(nèi)變。N的孤對電子可能通過調(diào)節(jié)E_(ext)而移動,從而引起其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的改變。當E_(ext)從0.0000 au增加到0.0321 au時,供體-受體鍵(N-B鍵)逐漸增長直至斷裂。當E_(ext)=-0.0519 au時,N-B鍵最短。有趣的是,當電場由0.0320 au增加到0.0321 au時,BH_3的NBO電荷為負且數(shù)值由0.161驟減到0.005(對于NH_3的NBO電荷由0.161驟降到0.005),同時,在N-B鍵斷裂E_(ext)下,分子的HOMO-2電子云出現(xiàn)了明顯的改變,表明由外加電場引起的電子轉(zhuǎn)移是硼烷氨結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性改變的主要原因。此外,當E_(ext)=-0.0767 au時,AIM分析顯示B…N作用與氫鍵作用相似。當Eex,在0～0.0250 au范圍內(nèi)時,ρ(N-B)較低(0.103～0.073),此時表明硼烷氨N-B鍵為離子鍵。2.近年來,phenalenyl雙自由基π-二聚體得到了科學家的廣泛關注,尤其是對其2-電子,12-中心(2e-12c)鍵成鍵特征的研究尤為重要。在本文的工作中,我們平行于交錯式phenalenyπ-二聚體2e-12c鍵鍵軸方向(Z-軸方向)引入外加電場并且電場強度(E_(ext))變化范圍為0.000～0.0217 au。在電場作用下,phenaleny π-二聚體的層間距由3.111A增加到3.553A。同時Eint數(shù)值由16.83 kcal mol-1增加為41.74 kcal mol-1,表明外加電場加強了phenalenylπ-二聚體的穩(wěn)定性。為了進一步分析其在外加電場作用的電子轉(zhuǎn)移情況,我們計算了phenalenylπ-二聚體的NBO電荷以及分子軌道變化特點,發(fā)現(xiàn)在外加電場的引入引發(fā)了沿著Z-軸正向的層間電子轉(zhuǎn)移,這可能是導致其分子結(jié)構(gòu)變化的主要原因。對phenalenyπ-二聚體非線性光學響應研究發(fā)現(xiàn),當E_(ext)在0.000 au～0.0217 au范圍內(nèi)變化時,β_(tot)由1 au增加到8521 au,這說明有電場引起的層間電子轉(zhuǎn)移導致了較大的非線性光學響應。
【學位授予單位】：東北師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O621.13

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王扶乾;;中晸工廠制取硼烷[J];無機鹽工業(yè);1960年06期

2 林克\，

本文編號：1165675