本文關(guān)鍵詞：外加電場(chǎng)對(duì)硼烷氨的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)影響的理論研究

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【摘要】：近年來(lái),由于外加電場(chǎng)在控制和調(diào)節(jié)有機(jī)導(dǎo)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(yīng)用。此外,外加電場(chǎng)還可引起電子轉(zhuǎn)移,并應(yīng)用于調(diào)節(jié)分子的非線性光學(xué)響應(yīng)。在本文中,我們分別選擇在硼烷氨以及交錯(cuò)式phenalenylπ-二聚體的鍵軸方向引入外加電場(chǎng)并對(duì)其電子轉(zhuǎn)移、成鍵及非線性光學(xué)性質(zhì)進(jìn)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(chǎng)對(duì)分子電子結(jié)構(gòu)和成鍵性質(zhì)的影響；(2)分析外加電場(chǎng)作用下交錯(cuò)式phenalenylπ-二聚體非線性光學(xué)性質(zhì)的變化規(guī)律；1.眾所周知,硼烷氨(BH_3NH_3)是最簡(jiǎn)單的供體-受體化合物之一。供體-受體鍵(N-B鍵)是通過(guò)BH_3和NH_3之間共用N的孤對(duì)電子所形成。在當(dāng)前的工作中,不同強(qiáng)度的外加電場(chǎng)(E_(ext))應(yīng)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(duì)電子可能通過(guò)調(diào)節(jié)E_(ext)而移動(dòng),從而引起其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的改變。當(dāng)E_(ext)從0.0000 au增加到0.0321 au時(shí),供體-受體鍵(N-B鍵)逐漸增長(zhǎng)直至斷裂。當(dāng)E_(ext)=-0.0519 au時(shí),N-B鍵最短。有趣的是,當(dāng)電場(chǎng)由0.0320 au增加到0.0321 au時(shí),BH_3的NBO電荷為負(fù)且數(shù)值由0.161驟減到0.005(對(duì)于NH_3的NBO電荷由0.161驟降到0.005),同時(shí),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(chǎng)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(dāng)E_(ext)=-0.0767 au時(shí),AIM分析顯示B…N作用與氫鍵作用相似。當(dāng)Eex,在0～0.0250 au范圍內(nèi)時(shí),ρ(N-B)較低(0.103～0.073),此時(shí)表明硼烷氨N-B鍵為離子鍵。2.近年來(lái),phenalenyl雙自由基π-二聚體得到了科學(xué)家的廣泛關(guān)注,尤其是對(duì)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(cuò)式phenalenyπ-二聚體2e-12c鍵鍵軸方向(Z-軸方向)引入外加電場(chǎng)并且電場(chǎng)強(qiáng)度(E_(ext))變化范圍為0.000～0.0217 au。在電場(chǎng)作用下,phenaleny π-二聚體的層間距由3.111A增加到3.553A。同時(shí)Eint數(shù)值由16.83 kcal mol-1增加為41.74 kcal mol-1,表明外加電場(chǎng)加強(qiáng)了phenalenylπ-二聚體的穩(wěn)定性。為了進(jìn)一步分析其在外加電場(chǎng)作用的電子轉(zhuǎn)移情況,我們計(jì)算了phenalenylπ-二聚體的NBO電荷以及分子軌道變化特點(diǎn),發(fā)現(xiàn)在外加電場(chǎng)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(dǎo)致其分子結(jié)構(gòu)變化的主要原因。對(duì)phenalenyπ-二聚體非線性光學(xué)響應(yīng)研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)E_(ext)在0.000 au～0.0217 au范圍內(nèi)變化時(shí),β_(tot)由1 au增加到8521 au,這說(shuō)明有電場(chǎng)引起的層間電子轉(zhuǎn)移導(dǎo)致了較大的非線性光學(xué)響應(yīng)。
【學(xué)位授予單位】：東北師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O621.13

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中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王扶乾;;中晸工廠制取硼烷[J];無(wú)機(jī)鹽工業(yè);1960年06期

2 林克\，

本文編號(hào)：1165675