在 donor-π-bridge-acceptor框架内对有机二阶非线性光学染色体进行高通量虚拟选
Chunyun Tu1, Weijiang Huang1, Sheng Liang2
1School of Chemistry and Materials Engineering, Guiyang University, Guiyang, 550005, P. R. China. yidapa@sina.cn.
Physical chemistry chemical physics : PCCP
|January 3, 2024
概括
高通量虚拟选确定了具有作为二级非线性光学 (NLO) 材料显著潜力的新型有机分子. 这些材料具有很大的NLO反应,同时保持光学透明度,为先进的光子应用铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 有机化学 有机化学
- 计算化学计算化学
- 非线性光学是非线性光学.
背景情况:
- 第二阶非线性光学 (NLO) 材料对于先进的光子应用至关重要.
- 开发有效的方法来发现新的NLO染色体具有重要的理论和实践重要性.
- 捐赠者-π-桥梁-接受者 (D-π-A) 框架是设计NLO材料的共同策略.
研究的目的:
- 进行高通量虚拟选 (HTVS),以识别有前途的候选NLO染色体.
- 探索在有机材料中管理NLO反应的结构-属性关系.
- 为新型二级NLO材料的设计原则提供见解.
主要方法:
- 基于D-π-A框架构建一个大型虚拟化合物库 (27,090个分子).
- 机器学习 (多层感知器/扩展连接指纹) 和量子化学计算的组合用于HTVS.
- 使用两级模型分析NLO响应机制.
主要成果:
- 确定了供体,π桥和受体的最佳分子碎片,从而实现了高预测准确度.
- 最好的候选分子表现出8.55×104a.u.的静态第一个超极化性 (β0).
- 进一步的改造产生了最大β0为3.17 × 105 a.u.的系统,显示出相当大的潜力.
结论:
- 开发的HTVS方法有效地识别了高性能有机二阶NLO染色体.
- 最佳的分子设计平衡了大型NLO响应与良好的光学透明度.
- 该研究为未来NLO材料的合理设计提供了宝贵的指导.
