一种光电材料1-烯丙基-2-氨基吡啶-1-溴化物的量子化学研究及理化性质分析

摘要： 本研究首次对标题化合物1-烯丙基-2-氨基吡啶溴盐(1A2APB)采用量子化学理论与实验表征相结合的双重方法进行研究。通过密度泛函理论(DFT)的B3LYP/6-311++G(d,p)基组优化了1A2APB的分子几何结构，并将优化后的几何参数与实验结果进行对比分析。计算偶极矩(μ)和一阶超极化率(β)以预测其非线性光学(NLO)性能。通过研究前沿分子轨道(FMO)、分子静电势(MESP)、Mulliken原子电荷及热力学性质深入解析分子特性。运用自然键轨道(NBO)分析探讨了化合物因超共轭作用、分子内重杂化和电荷离域产生的稳定性。进一步采用缓慢蒸发法合成1A2APB并培育出优质单晶，分别通过微分析和粉末XRD确定材料组成与物相，利用FT-IR光谱识别各类特征官能团。测得其NLO效率约为标准KDP的5倍以上。通过同步TG/DTA-DSC热分析图谱探究热学行为，记录UV-Vis-NIR光谱数据与荧光光谱分别研究光学透过与发射特性。在不同温度下测定介电性能随频率的变化关系，通过光电导测量分析光导特性。在室温下进行维氏显微硬度测试，运用经典Meyer关系式评估机械稳定性。