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第 22卷第 7期 化 学 研 究 与应 用 Vo1．22，No．7 2010年7月 ChemicalResearchandApplication July，2010 文章编号：1004—1656(2010)07-0923-03 具有聚酰胺结构特征 的有机非线性 光学材料 的分子设计 刘 俊 ，李平忠，徐祥云 (曲靖医学高等专科学校公共课部 ，云南 曲靖 655000) 关键词：量子化学计算；非线性光学极化率 ；透光性 ；聚酰胺 中图分类号：O641．121 文献标识码 ：A M oleculardesign oforganicnonlinearopticalmaterials withpolyam ide-likestructuralmotif LIU Jun ‘，LIPing—zhong，XUXiang—yun (DepartmentofCommonCourses，QujingMedicalCollege，Qujing655000，China) Abstract：Qu~．tum chemistrycalculationsarcperformedtostudythepropertiesofnewlydesignedpolymerswithalternative electron—donatingand electron—withdrawing groups．The nonlinear optical susceptibilities of htese specialpolyme~ increase considerablywiht aggregationnumber，whiletheirelectronabsorptionspectrashow littleredshift．Thiskindofstructuresishelpful toresolvetheconflictbetweenNLO responseandtranspraence． Keywords：Quantumchemistrycalculations；Nonlinearopticalsusceptibility；Transparence；Polyamide 有机非线性光学材料具有非共振系数大，响 1 计算方法 应时间短，光损伤阈值高等优点，是当前材料科学 的重要前沿课题之一，1【-2]。 目前主要采用改变取 图1为设计的分子的示意图，具有聚酰胺分 代基性质和共轭长度等方法来优化非线性光学极 子的结构，若以Ⅳ表示聚合度，当N=1时，即为尿 化率和透光性之间的关系 。本文设计 了一种 素。羧基和氨基分别作为吸电和供 电基团交替排 新的结构，即在共轭链上含有多个交替排列的供 列构成了D(AD)结构。本文研究N=1～20各分 电基 团(D)和吸电基 团(A)，运用量子化学方法研 子的性质。计算时，分子放在 平面。计算包括 究了这种聚酰胺分子的结构，非线性光学性质和 三部分：(1)用 AM1 半经验模型和本征矢跟踪 电子光谱，发现它们的非线性光学系数随链长增 (EF)[62方法优化分子构型。(2)用ZINDO／S 单 大，而电子吸收波段并不发生红移 。 激发态组态相互作用法(CIS)计算电子吸收光谱。 (3)分别用 AM1／有限场方法 (FF) 和TDHF方 法 计算极化率和超极化率。因分子中含有酰胺