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聚对苯基苯并二噻唑及聚-2,2'-间苯基-5,5'-二苯并咪唑体系发光性质的理论研究

化学学报 2008年第10期66卷 1196-1202页

作者：李元元任爱民封继康杨丽吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室长春130023

我们利用理论计算方法对两类聚合物:聚对苯基苯并二噻唑(PTB)和聚-2,2'-间苯基-5,5'-二苯并咪唑(PBI)进行研究,计算两类聚合物的性质并对其共混聚合物的性质进行预测.我们通过计算可以知道,PTB为具有良好平面性的全共轭刚性聚合... 详细信息

我们利用理论计算方法对两类聚合物:聚对苯基苯并二噻唑(PTB)和聚-2,2'-间苯基-5,5'-二苯并咪唑(PBI)进行研究,计算两类聚合物的性质并对其共混聚合物的性质进行预测.我们通过计算可以知道,PTB为具有良好平面性的全共轭刚性聚合物,而PBI为卷曲型的部分共轭聚合物.计算两类聚合物的电离能、电子亲和势.比较后发现PTB具有较好电子注入和传输能力,而PBI的空穴注入和传输能力比PTB稍好.与PTB相比,PBI的吸收与发射光谱蓝移.文章还预测PTB/PBI共混体系的发光性质.在全共轭PTB中添加部分共轭PBI以改善加工性能的同时,改善空穴的注入及传输能力,但会使体系的吸收及发射光谱蓝移。

关键词：含时密度泛函发光性质 PTB/PBI共混体系

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嵌段共聚物组成对薄膜形貌影响的多体耗散粒子动力学研究

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高等学校化学学报 2011年第10期32卷 2421-2426页

作者：李延春刘鸿黄旭日孙家锺吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室长春130023

利用多体耗散粒子动力学(Multibody Dissipative Particle Dynamics,Multibody DPD)方法研究了在溶剂蒸发条件下,嵌段共聚物在表面自组装形成薄膜的过程,分别考虑了两嵌段共聚物和三嵌段共聚物及不同组成对薄膜形貌的影响.模拟得到了无... 详细信息

利用多体耗散粒子动力学(Multibody Dissipative Particle Dynamics,Multibody DPD)方法研究了在溶剂蒸发条件下,嵌段共聚物在表面自组装形成薄膜的过程,分别考虑了两嵌段共聚物和三嵌段共聚物及不同组成对薄膜形貌的影响.模拟得到了无序状薄膜和层状薄膜,并计算了这些薄膜的序参量和薄膜厚度随时间的演化.结果表明,嵌段共聚物的组成对薄膜厚度几乎没有影响,当某种组分的链段很短时,只能形成序参量较小的无序薄膜,相反,则可以得到序参量较大的层状薄膜.

关键词：表面多体耗散粒子动力学嵌段共聚物薄膜

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大环炔基噻吩衍生物的结构和UV-Vis光谱的理论研究

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高等学校化学学报 2010年第3期31卷 553-558页

作者：黄双任爱民李卓赵杨闵春刚吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室长春130023

用DFT和TDDFT方法对大环炔基噻吩衍生物的结构和UV-Vis光谱进行了理论研究.对分子不同的对称性结构(C1,C5,C5v)进行了优化,得到了稳定的几何构型.以优化构型为基础计算了分子的UV-Vis光谱,结果表明,C5,C5v对称性下丁基取代的分子构型(C[... 详细信息

用DFT和TDDFT方法对大环炔基噻吩衍生物的结构和UV-Vis光谱进行了理论研究.对分子不同的对称性结构(C1,C5,C5v)进行了优化,得到了稳定的几何构型.以优化构型为基础计算了分子的UV-Vis光谱,结果表明,C5,C5v对称性下丁基取代的分子构型(C[3T_DA]5-Bu)都是较稳定的;当分子构型具有C5对称性时,得到的光谱数据与实验值符合的较好.对于大环噻吩C[3T_DA]5衍生物,性质相同取代基的体积大小及分子对称性都将影响结构的稳定性.

关键词：含时密度泛函理论对称性紫外可见光谱

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五原子平面四配位碳分子[CAl_3X]和[CAl_3X]^-(X=Sn,Pb)的理论研究

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化学学报 2010年第1期68卷 13-18页

作者：贺海鹏丁益宏吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室长春130023

在B3LYP计算水平下,使用混合基组6-311+G(d)&LANl2dz首次对含Sn,Pb的五原子平面四配位碳分子[CAl3X]和[CAl3X]-(X=Sn,Pb)两个体系(分别具有17和18价电子)的异构体结构及能量进行了量子化学计算研究,并与文献已经报道的[CAl3X]和[CAl... 详细信息

在B3LYP计算水平下,使用混合基组6-311+G(d)&LANl2dz首次对含Sn,Pb的五原子平面四配位碳分子[CAl3X]和[CAl3X]-(X=Sn,Pb)两个体系(分别具有17和18价电子)的异构体结构及能量进行了量子化学计算研究,并与文献已经报道的[CAl3X]和[CAl3X]-(X=Si,Ge)作了比较.结果表明,具有平面四配位碳结构的异构体int1是能量的全局最小点.相对于17e的[CAl3X]体系来说,在得到一个电子以后形成18e的[CAl3X]-int1异构体在热力学上变得更稳定.本项研究将进一步丰富五原子平面四配位碳化学.

关键词： [CAl3X] [CAl3X]- 五原子平面四配位碳异构体热力学稳定性

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具有大的双光子吸收截面的四羧酸二萘嵌苯衍生物的理论研究

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化学学报 2008年第1期66卷 15-22页

作者：赵杨任爱民张祥标封继康吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室长春130023

用密度泛函方法和ZINDO方法,从理论上研究了一系列四羧酸二萘嵌苯的衍生物(PTCDs).对其平衡几何、电子结构和单双光子吸收性质进行了详细的计算研究.结果表明,此系列衍生物的双光子吸收截面主要由其主体结构(二萘嵌苯)决定.△EH-L(HOMO... 详细信息

用密度泛函方法和ZINDO方法,从理论上研究了一系列四羧酸二萘嵌苯的衍生物(PTCDs).对其平衡几何、电子结构和单双光子吸收性质进行了详细的计算研究.结果表明,此系列衍生物的双光子吸收截面主要由其主体结构(二萘嵌苯)决定.△EH-L(HOMO与LUMO间的能隙)的减小,HOMO轨道能量的增大,分子主轴两端取代基给电子强度的增强,共轭长度的增大以及分子刚性的增强都有利于此系列化合物双光子吸收截面的增大.并设计了比文献报道的C分子有更大的双光子吸收截面的两个分子D1,D2.

关键词：电子结构单双光子吸收双光子吸收截面

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碱金属掺杂叔丁基杯芳烃体系的结构及非线性光学性质

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物理化学学报 2014年第7期30卷 1223-1229页

作者：侯娜李莹吴迪李志儒吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室长春130023

采用密度泛函理论B3LYP方法得到了M@t-Bu-calix[4]arene和(M@t-Bu-calix[4]arene)Li′(M=Li,Na,K)体系的几何结构.其中(M@t-Bu-calix[4]arene)Li′(M=Li,Na,K)三个体系各有5个稳定异构体,在前三个异构体中,碱金属与t-Bu-calix[4]arene分子间具有很强的相互作用能,说明了体系的稳定性.在部分(M@t-Bucalix[4]arene)Li异构体中Li′原子以阴离子形式存在,整个体系表现出碱金属化物的特性.此外,使用CAMB3LYP方法计算了t-Bu-calix[4]arene及碱金属掺杂后体系的非线性光学性质.结果表明,t-Bu-calix[4]arene内部掺杂一个碱金属原子M后,体系的一阶超极化率(β0)有较大提高,而在配体外部又掺杂一个Li原子后,体系具有更大的β0值.其中(M@t-Bu-calix[4]arene)Li′体系的MLi′-4异构体表现出最高的β0值(41827-114354 a.u.),并且随着M原子序数的增加而逐渐增大.可见,碱金属掺杂是提高t-Bu-calix[4]arene非线性光学响应的一种有效策略.

关键词：密度泛函理论掺杂效应碱金属化物非线性光学一阶超极化率

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链式多Li掺杂分子H（HCN—Li）nH（n=1—6）的NLO性质及链长依赖性

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高等学校化学学报 2013年第11期34卷 2546-2550页

作者：白杨王家军周中军李莹吴迪李志儒孙家锺吉林大学理论化学研究所理论计算化学国家重点实验室长春130021

对链式多Li掺杂体系H（HC==N-Li）。H（n=1～6）的结构与性质进行了研究．发现随着链长n的增大，体系中有两类分子出现．当n=1，2时，由于额外电子轨道是空的，从而形成了Li盐分子；而当n=3～6时，额外电子轨道是占据的，从而形成了具... 详细信息

对链式多Li掺杂体系H（HC==N-Li）。H（n=1～6）的结构与性质进行了研究．发现随着链长n的增大，体系中有两类分子出现．当n=1，2时，由于额外电子轨道是空的，从而形成了Li盐分子；而当n=3～6时，额外电子轨道是占据的，从而形成了具有大范围额外电子云的多Li电子化物分子．对于系列体系H（HC—N—Li）。H（n=1—6），其非线性光学（NLO）性质的依赖性呈现阶梯式增长的规律，即静态第一超极化率风的次序为2179，2776（n=1，2）〈5492，5487（n=3，4）〈15235，15377（n=5，6），表明增加Li原子掺杂数是提高NLO响应的新途径．

关键词：掺杂效应电子化物超极化率链长依赖性

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基于平面四配位碳单元CAl2Si2夹心组装的理论研究

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高等学校化学学报 2009年第12期30卷 2464-2468页

作者：贺海鹏杨利明丁益宏吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室长春130023

对含Si的ptC单元CAl2Si2进行了夹心组装的理论研究,发现当CAl2Si2与碱金属及碱土金属(M=Li,Na,K,Be,Mg,Ca)组装成夹心化合物时,由于CAl2Si2之间强烈的熔合作用,不能采取传统的"同夹板夹心"方式,即[(CAl2Si2)M(CAl2Si2)]q+的形... 详细信息

对含Si的ptC单元CAl2Si2进行了夹心组装的理论研究,发现当CAl2Si2与碱金属及碱土金属(M=Li,Na,K,Be,Mg,Ca)组装成夹心化合物时,由于CAl2Si2之间强烈的熔合作用,不能采取传统的"同夹板夹心"方式,即[(CAl2Si2)M(CAl2Si2)]q+的形式,而新的"杂夹板夹心"形式([CpM(CAl2Si2)]q+)更适合CAl2Si2的组装.计算结果表明,在组装过程中,CAl2Si2的电子和结构特征得到很好的保持.因此,平面四配位碳单元CAl2Si2可以作为"建筑单元"构建大尺寸含平面中心碳的化合物.

关键词： CAl2Si2 夹心组装理论研究

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Fe^(2+)活化CH_3X(X=H,Cl)中C—H,C—Cl键的理论研究

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化学学报 2012年第11期70卷 1245-1249页

作者：孙小丽李吉来黄旭日孙家锺吉林大学理论化学研究所、理论化学国家重点实验室长春130023

采用密度泛函理论(DFT)详尽地研究了Fe2+与CH3X(X=H,Cl)的反应机理.结果表明在所有通道中,反应4的H提取能垒最低(Ga=0.23 kcal/mol),氧化插入机制和SN2取代机制没有竞争性.详尽的电子结构分析表明由于金属3d与底物的σ*C—X可以最好的重... 详细信息

采用密度泛函理论(DFT)详尽地研究了Fe2+与CH3X(X=H,Cl)的反应机理.结果表明在所有通道中,反应4的H提取能垒最低(Ga=0.23 kcal/mol),氧化插入机制和SN2取代机制没有竞争性.详尽的电子结构分析表明由于金属3d与底物的σ*C—X可以最好的重叠,从而Fe2+从前端进攻C—X键有利于反应.该研究揭示了其微观本质,为Fe2+活化C—X键等相关研究提供理论线索和依据.

关键词： SN2 插入抽提反应机制活化能电子结构

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芴-硫芴共聚物的电子结构和光谱性质的理论研究

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化学学报 2007年第8期65卷 673-677页

作者：刘彬封继康任爱民杨丽邹陆一吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室长春130023

用DFT-B3LYP方法对低聚物(PF30T)_n[n(芴):n(硫芴)=2:1,物质的量之比,n=1～4],(PF50T)_n[n(芴):n(硫芴) =1:1,物质的量之比,n=1～4]体系全优化,得到两系列低聚物的电离能(IP_(a,v))、电子亲和势(EA_(a,v))、空穴抽取能(HEP)、电子抽取能(EEP),在此基础上用ZINDO和TD-DFT方法计算吸收光谱,分析了两个系列的HOMO-LUMO能隙随着n递增的变化趋势及硫芴含量对低聚物电子结构和光谱性质的影响,推断了高聚物的电子和光谱性质,用ab initio CIS方法优化了低聚物的S_1激发态结构并分析了其与发射光谱的关系,研究显示:2,8位引入的硫芴基团,破坏了链的共轭,而且随着硫芴含量的增加,HOMO-LUMO能隙变大,光谱蓝移:激发态结构趋于共面化。

关键词：聚合物密度泛函理论(DFT) 光谱性质芴-硫芴共聚物

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