8-羟基喹啉铂配合物的前线分子轨道图
激光出现以后, 非线性光学和非线性光学材料得到迅速发展. 非线性光学材料在通讯、数据存储、光信号处理等方面具有广泛的应用前景, 因此, 其综合性能的设计优化成为目前十分活跃的研究领域之一. 含过渡金属的有机配合物因具有优良的非线性光学性质, 越来越受到人们的重视, 其中8-羟基喹啉(Q)及其衍生物和金属形成的配合物具有优异的电子传输性能、化学稳定性和成膜性能,被广泛地应用于发光材料等方面.
分子含有非定域的π电子共轭体系和分子内的电荷转移是影响非线性光学性质的重要因素. 四川师范大学化学与材料科学学院李权等人研究中发现, 含取代基8-羟基喹啉金属配合物具有良好的二阶非线性光学性质. 随后他们运用密度泛函理论B3LYP方法对8-羟基喹啉(银、铂)(AgQ、PtQ2)金属配合物及其衍生物的非线性光学性质进行理论计算研究. 结果表明: 引入取代基使铂配合物的最强吸收波长产生较大红移. 最低能量跃迁吸收来自最高占据分子轨道(HOMO)到最低空分子轨道(LUMO)的 d→π*和π→π*跃迁, 属于金属配体电荷转移(MLCT)与配体配体电荷转移(LLCT).金属银和铂掺杂8-羟基喹啉使其三阶非线性光学系数γ值明显增大,并且在配合物上引入―Ph, ―PhOCH3, ―PhF2, ―PhF5基团将进一步增大γ值. 引入基团的供电子性越强, γ值增大的幅度越大, 引入基团的吸电子性越强, γ值增大的幅度越小.