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量子化学研究L-精氨酸磷酸盐的前线分子轨道与理论振动光谱
被引量：
2
1
作者
王磊
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期174-178,共5页
L-精氨酸磷酸盐(LAP)晶体是一种性能优异的半有机非线性光学材料,因其特殊的高激光损伤阈值受到众多关注。基于LAP晶体的多种特殊性质及结构中磷酸胍基间作用的相继发现,通过研究分子内基团间作用探讨分子特异性及晶体光损伤机制是一种...
L-精氨酸磷酸盐(LAP)晶体是一种性能优异的半有机非线性光学材料,因其特殊的高激光损伤阈值受到众多关注。基于LAP晶体的多种特殊性质及结构中磷酸胍基间作用的相继发现,通过研究分子内基团间作用探讨分子特异性及晶体光损伤机制是一种新的合理途径。本研究根据LAP分子的基团组成建立四个相关分子模型,在M06-2X-D3/6-311++g(d,p)水平下对不同基团组合模型进行了结构优化、频率计算及前线分子轨道分析。研究发现,LAP中L-精氨酸阳离子与磷酸根阴离子具有较强的结合能,磷酸胍基间作用会弱化L-精氨酸分子构象弯曲能力,且使磷氧四面体发生畸变。LAP中磷酸基团能够降低LAP分子轨道能级间隙,有利于分子内电子转移。磷酸基团与L-精氨酸分子上各个基团均有电子相互作用,其中对胍基与氨基上N-H键具有推电子作用,且与胍基间作用更强、更明显,而对羧基表现为吸电子作用。该研究结果为进一步理解和研究晶体中磷酸根和胍基间的作用奠定了良好的理论基础。
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关键词
l-精氨酸磷酸盐
基团间作用
量子化学计算
前线分子轨道
理论振动光谱
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职称材料
磷酸双乙酸胍分子中基团间作用的量子化学从头算研究
2
作者
王磊
王党会
肖美霞
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第20期3508-3511,共4页
基于磷酸胍基作用在晶体特异性与生物化学功能中的重要意义,含有类似基团间作用的磷酸双乙酸胍(PBGA)晶体引起关注。本研究根据PBGA分子的基团组成建立四个相关分子模型(PBGA、PGA1、PGA2、BGA),采用量子化学从头算研究了不同基团组合...
基于磷酸胍基作用在晶体特异性与生物化学功能中的重要意义,含有类似基团间作用的磷酸双乙酸胍(PBGA)晶体引起关注。本研究根据PBGA分子的基团组成建立四个相关分子模型(PBGA、PGA1、PGA2、BGA),采用量子化学从头算研究了不同基团组合模型的结构、前线分子轨道、偶极矩、极化率以及一阶超极化率。研究结果表明,基团间作用会吸引带电乙酸胍分子胍基端,使其构象与分子取向发生明显转变,也会使磷氧四面体发生对称性变形;磷酸与胍基间作用能够影响由胍基贡献的LUMO能级,降低PBGA分子轨道能级间隙,增大分子内电子跃迁概率;带电乙酸胍对偶极矩和一阶超极化率的贡献最大,而磷酸根为负贡献。PBGA分子的一阶超极化率为1.717 24×10^(-30)esu,约为尿素分子的2.3倍,是一种潜在的非线性光学材料,该研究对理解和研究晶体中磷酸胍基间的作用奠定了一定的理论基础。
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关键词
非线性光学晶体
l-精氨酸磷酸盐
磷酸
双乙
酸
胍
前线分子轨道
一阶超极化率
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职称材料
无机-有机杂化非线性光学晶体材料LAP和d-LAP晶体红外吸收边计算
3
作者
莽朝永
吴克琛
+4 位作者
林晨升
刘萍
周张锋
洒荣建
庄伯涛
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2003年第6期1076-1078,共3页
根据双原子谐振子模型近似,提出了估算分子晶体材料红外吸收边的理论方法,然后利用超分子量子化学从头算,计算了L-精氨酸一水磷酸盐(LAP)晶体和氘化L-精氨酸一水磷酸盐(d-LAP)晶体单元超分子的红外振动光谱,其中LAP晶体超分子计算值与...
根据双原子谐振子模型近似,提出了估算分子晶体材料红外吸收边的理论方法,然后利用超分子量子化学从头算,计算了L-精氨酸一水磷酸盐(LAP)晶体和氘化L-精氨酸一水磷酸盐(d-LAP)晶体单元超分子的红外振动光谱,其中LAP晶体超分子计算值与晶体红外光谱实验值吻合,表明超分子计算能有效地模拟无机-有机杂化非线性光学晶体的红外振动光谱。在归属了超分子重要基频线后,分析其红外强度,并估算了泛频频率。根据我们提出的方法,估算了这两种晶体的红外吸收边,结果与实验值较吻合。表明我们建议的理论方法是合理的。此外,通过计算表明,如果非线性光学晶体材料的红外吸收边是由与活泼H有关的伸缩振动泛频频率决定,那么活泼H的氘化是一种改善红外吸收边的有效途径。
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关键词
无机-有机杂化非线性光学晶体
l-
精
氨
酸
-水
磷酸盐
晶体
氘化
l-
精
氨
酸
-水
磷酸盐
晶体
LAP
d-LAP
红外吸收边
红外振动光谱
超分子计算
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职称材料
题名
量子化学研究L-精氨酸磷酸盐的前线分子轨道与理论振动光谱
被引量：
2
1
作者
王磊
机构
西安石油大学材料科学与工程学院
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期174-178,共5页
基金
国家自然科学基金青年基金(51702257)
陕西省自然科学基础研究计划项目(2018JQ5123)
西安石油大学《材料科学与工程》省级优势学科(ys37020203)~~
文摘
L-精氨酸磷酸盐(LAP)晶体是一种性能优异的半有机非线性光学材料,因其特殊的高激光损伤阈值受到众多关注。基于LAP晶体的多种特殊性质及结构中磷酸胍基间作用的相继发现,通过研究分子内基团间作用探讨分子特异性及晶体光损伤机制是一种新的合理途径。本研究根据LAP分子的基团组成建立四个相关分子模型,在M06-2X-D3/6-311++g(d,p)水平下对不同基团组合模型进行了结构优化、频率计算及前线分子轨道分析。研究发现,LAP中L-精氨酸阳离子与磷酸根阴离子具有较强的结合能,磷酸胍基间作用会弱化L-精氨酸分子构象弯曲能力,且使磷氧四面体发生畸变。LAP中磷酸基团能够降低LAP分子轨道能级间隙,有利于分子内电子转移。磷酸基团与L-精氨酸分子上各个基团均有电子相互作用,其中对胍基与氨基上N-H键具有推电子作用,且与胍基间作用更强、更明显,而对羧基表现为吸电子作用。该研究结果为进一步理解和研究晶体中磷酸根和胍基间的作用奠定了良好的理论基础。
关键词
l-精氨酸磷酸盐
基团间作用
量子化学计算
前线分子轨道
理论振动光谱
Keywords
l-
arginine phosphate monohydrate
intergroup interaction
quantum chemical calculation
frontier molecular orbital
theoretical vibrational spectra
分类号
O561 [理学—原子与分子物理]
O742 [理学—晶体学]
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职称材料
题名
磷酸双乙酸胍分子中基团间作用的量子化学从头算研究
2
作者
王磊
王党会
肖美霞
机构
西安石油大学材料科学与工程学院
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第20期3508-3511,共4页
基金
国家自然科学基金青年基金(51702257)
陕西省自然科学基础研究计划项目(2018JQ5123)
+1 种基金
陕西省高校科协青年人才托举计划(20160221)
西安石油大学《材料科学与工程》省级优势学科(ys37020203)~~
文摘
基于磷酸胍基作用在晶体特异性与生物化学功能中的重要意义,含有类似基团间作用的磷酸双乙酸胍(PBGA)晶体引起关注。本研究根据PBGA分子的基团组成建立四个相关分子模型(PBGA、PGA1、PGA2、BGA),采用量子化学从头算研究了不同基团组合模型的结构、前线分子轨道、偶极矩、极化率以及一阶超极化率。研究结果表明,基团间作用会吸引带电乙酸胍分子胍基端,使其构象与分子取向发生明显转变,也会使磷氧四面体发生对称性变形;磷酸与胍基间作用能够影响由胍基贡献的LUMO能级,降低PBGA分子轨道能级间隙,增大分子内电子跃迁概率;带电乙酸胍对偶极矩和一阶超极化率的贡献最大,而磷酸根为负贡献。PBGA分子的一阶超极化率为1.717 24×10^(-30)esu,约为尿素分子的2.3倍,是一种潜在的非线性光学材料,该研究对理解和研究晶体中磷酸胍基间的作用奠定了一定的理论基础。
关键词
非线性光学晶体
l-精氨酸磷酸盐
磷酸
双乙
酸
胍
前线分子轨道
一阶超极化率
Keywords
nonlinear optical crystal
l-
arginine phosphate monohydrate
phosphate bis-guanidinoacetate
frontier molecular orbital
first order hyperpolarizabilit
分类号
O641 [理学—物理化学]
O742 [理学—晶体学]
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职称材料
题名
无机-有机杂化非线性光学晶体材料LAP和d-LAP晶体红外吸收边计算
3
作者
莽朝永
吴克琛
林晨升
刘萍
周张锋
洒荣建
庄伯涛
机构
结构化学国家重点实验室
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2003年第6期1076-1078,共3页
基金
国家自然科学基金(69978021
20173064)
福建省自然科学基金(E9910030)
文摘
根据双原子谐振子模型近似,提出了估算分子晶体材料红外吸收边的理论方法,然后利用超分子量子化学从头算,计算了L-精氨酸一水磷酸盐(LAP)晶体和氘化L-精氨酸一水磷酸盐(d-LAP)晶体单元超分子的红外振动光谱,其中LAP晶体超分子计算值与晶体红外光谱实验值吻合,表明超分子计算能有效地模拟无机-有机杂化非线性光学晶体的红外振动光谱。在归属了超分子重要基频线后,分析其红外强度,并估算了泛频频率。根据我们提出的方法,估算了这两种晶体的红外吸收边,结果与实验值较吻合。表明我们建议的理论方法是合理的。此外,通过计算表明,如果非线性光学晶体材料的红外吸收边是由与活泼H有关的伸缩振动泛频频率决定,那么活泼H的氘化是一种改善红外吸收边的有效途径。
关键词
无机-有机杂化非线性光学晶体
l-
精
氨
酸
-水
磷酸盐
晶体
氘化
l-
精
氨
酸
-水
磷酸盐
晶体
LAP
d-LAP
红外吸收边
红外振动光谱
超分子计算
Keywords
l-
arginine phosphate monohydrate
Deuterated
l-
arginine phosphate monohydrate
IR spectrum
Optical transparency range
分类号
O734 [理学—晶体学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
量子化学研究L-精氨酸磷酸盐的前线分子轨道与理论振动光谱
王磊
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
2
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下载PDF
职称材料
2
磷酸双乙酸胍分子中基团间作用的量子化学从头算研究
王磊
王党会
肖美霞
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
0
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职称材料
3
无机-有机杂化非线性光学晶体材料LAP和d-LAP晶体红外吸收边计算
莽朝永
吴克琛
林晨升
刘萍
周张锋
洒荣建
庄伯涛
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2003
0
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