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摘要
为了探寻锌离子配位诱导的双光子吸收增强机理,采用分子动力学和量子化学方法,研究了探针及其锌配合物的双光子吸收性质.模拟了溶液中探针的结构演化和锌离子配位过程,发现存在单配位和双配位两种配位模式,与探针相比,锌配合物主体平面性增强,结构更稳定.基于模拟结构,采用量子化学方法优化了一系列探针和两种配位模式下的配合物结构,并应用响应理论方法和两态模型计算了双光子吸收性质,分析了分子内电荷转移过程.结果表明,配位模式和哌嗪结构对双光子吸收有重要影响.单配位模式下,当哌嗪环发生扭曲时,双光子吸收截面增大,波长几乎不变.双配位模式下,锌配合物的双光子吸收截面普遍减小,波长发生蓝移.通过对模拟结构进行采样,计算了探针和两种配位模式下配合物的平均双光子吸收谱,讨论了结构动态变化对双光子吸收性质的影响.由于探针结构更加灵活,导致平均双光子吸收降低,从而使单配位模式下锌配合物的平均双光子吸收显著增强.因此,特殊的单配位结构和灵活的探针结构共同作用,产生了配位后双光子吸收增强现象.该研究有助于理解和预测双光子锌离子探针的光物理性质.
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