12顶点[1-R-CB_(11)-Me_(11)]-碳硼烷氧化-还原过程二阶NLO效应的理论研究  

Theoretical Study on Redox-adjustable Second-order Nonlinear Optical Responses of 12-Vertex [1-R-CB_(11)-Me_(11)]-Carborane Complexes

作　　者：王娇[1] 张梦颖[1] 邹海艳[1] 于海玲[2] 王文勇[1] 宋红娟[1] 李晓倩[1] 仇永清[1] 

机构地区：[1]东北师范大学化学学院,功能材料化学研究所,长春130024 [2]吉林农业大学资源与环境学院,长春130118

出　　处：《高等学校化学学报》2013年第12期2791-2797,共7页Chemical Journal of Chinese Universities

基　　金：国家自然科学基金(批准号:21173035)资助

摘　　要：采用密度泛函理论(DFT)对12顶点[1-R-CB11-Me11]-碳硼烷的结构和二阶非线性光学(NLO)调节效应进行计算分析.结果表明,C位连接的取代基R供、吸电子能力的不同以及分子发生可逆氧化-还原反应对分子构型有一定影响.由自然键轨道(NBO)电荷和电子自旋密度分析可知,分子的氧化中心是碳硼笼,分子的氧化反应可导致碳硼笼部分给、受体特性发生改变.氧化态分子的第一超极化率总有效值(βtot)大于相应还原态分子,当C位取代基R为供电子基团(—NH2)的分子时,氧化态与还原态的βtot值变化最大.这类分子的氧化-还原反应可以有效调节二阶NLO光学效应.The second-order nonlinear optical （NLO） properties of 12-vertex [ 1-R-CB11-Mell ]- carborane complexes were investigated with the density functional theory （DFT） method. The results indicate that both the electron-donating or electron-withdrawing substituents and the reversible redox reaction of molecules can affect the molecular geometry. By the force of natural bond orbital（NBO） charge and the electron spin density analysis, we conclude that the molecular oxidation center is in carborane cage. The oxidation reactions of molecules have a significant effect on changing the electronic character of carborane. Meanwhile, the oxidiza- tion of the carborane anion is more helpful to enhance theβtot value, for instance the amino derivative of carbo- rane. Therefore, the redox reaction of this carborane can be used to adjust the second-order NLO response effectively.

关 键 词：12顶点碳硼烷 二阶非线性光学效应 氧化一还原 密度泛函理论 

分 类 号：O641[理学—物理化学]