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供体-受体取代位置对薁体系电响应性能的影响：一项计算研究

DOI：10.1080/00268976.2018.1543902 期刊：Molecular Physics 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:23:52
摘要： 采用HF方法及多种杂化泛函与基组，通过密度泛函理论研究了供体-受体取代位置对氮杂环并环戊二烯衍生物电极化率、第一超极化率等电响应性质的影响。研究发现，在各类DFT方法中，CAM-B3LYP杂化泛函配合相关一致极化三重ζ基组（cc-pVTZ）相比其他杂化泛函能更准确地预测电极化率和第一超极化率，且在与HF方法相同基组条件下具有更优的性价比。研究观察到所考察的氮杂环并环戊二烯衍生物存在明显违背最小极化率原理的现象，这归因于供体（NMe2）和受体（NO2）基团在环戊二烯环不同位置取代时势函数的非恒定性。计算得到的βav值基本符合氮杂环并环戊二烯电荷转移特性程度（少数例外）。供体与受体基团在五元/七元环上的位置对电响应参数具有重要影响，其中氮杂环并环戊二烯的2号和6号碳原子对供体-受体取代表现出高度敏感性。
作者： Rakesh Maity，Debkumar Mandal，Ajay Misra
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

采用计算方法研究供体-受体取代位置对薁衍生物电响应性质（包括极化率和一级超极化率）的影响。

研究成果

偶氮烯衍生物中给体-受体取代基的位置显著影响其电响应特性。采用cc-pVTZ基组的CAM-B3LYP方法能提供准确预测。2位和6位碳原子的取代具有高度敏感性，电荷转移是超极化率的主要贡献因素。该研究强调了取代位置在设计与非线性光学特性材料中的重要性。

研究不足

该研究基于计算方法并依赖理论模型，这些模型可能存在固有近似性。所采用的方法（如使用杂化泛函的密度泛函理论）可能高估某些性质，且研究结果仅针对所研究的薁衍生物，普适性有限。

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