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基于2-(1,1-二氧代苯并[b]噻吩-3(2H)-亚基)丙二腈(BTD)的苯乙烯基发色团——线性和非线性光学性质的溶剂化显色与计算研究

DOI：10.1002/slct.201803256 期刊：ChemistrySelect 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:23:52
摘要： 采用密度泛函理论(DFT)研究了十二种苯乙烯基染料的线性和非线性光学性质。长程分离杂化CAM-B3LYP和全局杂化BHandHLYP方法估算出较高的二阶超极化率。发现平均极化率(α0)、极化率各向异性(Δα)、静态一阶超极化率(β0)和二阶超极化率(γ)在CAM-B3LYP中的估算值高于BHandHLYP。随着键长交替(BLA)增大，一阶超极化率升高。多元线性回归分析(MLR)表明溶剂碱度、极化率和双极化率是吸收溶剂化色移的影响因素。供体强度和共轭程度增加时偶极矩比值增大，这支持了电荷转移机制。含二烷基胺供体的发色团具有更高的优值(FOM)和本征超极化率。随着亲电性指数显示的稳定性降低，超极化率升高。评估了α0、β0和γ之间的相互关系，显示出良好的线性拟合。沿共轭链的正弦势振幅增大会导致吸收红移和超极化率升高。含2-哌啶噻吩供体的染料表现出较高的分子静电势。
作者： Archana A. Bhagwat，Nagaiyan Sekar
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

采用计算方法研究基于BTD受体的供体-π-受体型苯乙烯基生色团的线性和非线性光学性质，以理解其溶剂化变色行为及结构-性能关系。

研究成果

计算研究表明，供体强度和共轭长度显著影响光学性质，其中更强的供体和更长的共轭体系表现出更高的超极化率。溶剂效应（尤其是极化率和碱度）驱动溶剂化变色行为。这些化合物作为非线性光学材料具有应用前景，其本征超极化率和优值因子为材料设计提供了参考依据。未来工作可包括实验合成与测试以验证这些发现。

研究不足

该研究纯属计算性质，依赖于DFT和TD-DFT方法，这些方法可能存在近似和误差。未提供实验验证，且结果仅限于所研究的特定染料和溶剂。使用某些泛函和基组可能无法准确捕捉所有电子效应。

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