The Solute Polarization and Structural Effects on the Nonlinear Optical Response of Based Chromone Molecules

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作者
Sávio Fonseca,Neidy S. S. dos Santos,Antônio R. da Cunha,Sylvio Canuto,Patricio F. Provasi,Tarciso Andrade‐Filho,Rodrigo Gester
出处
期刊:ChemPhysChem [Wiley]
卷期号:24 (12) 被引量:4
标识
DOI:10.1002/cphc.202300060
摘要

The solute polarization due to solvent is a an electrostatic quantum effect that impacts diverse molecular properties, including the nonlinear optical response of a material. An iterative procedure that allows updating the solute charge distribution in the presence of the solvent is combined with a sequential Monte Carlo/Quantum Mechanics methodology and Density Functional Theory methods to evaluate the nonlinear optical (NLO) response using the hyper Rayleigh scattering (HRS) of a series of chromones recently identified in Chamaecrista diphylla, an herbaceous plant abundant throughout the Americas and used in folk medicine. From this study, it is determined that from gas to solvent environment, the systems acquire low refractive index (n) and an improvement of the first hyperpolarizability (βHRS ), signaling potential NLO uses. It is shown that the octupolar contributions (βJ=3 ) superate the dipolar ones (βJ=1 ) and dominate the second-order optical response in both gas and liquid phases, which indicate nontrivial optical materials. Moreover, the solvent environment and structural changes in the periphery can tune significantly the dipolar/octupolar balance, showing a key to control the decoupling between these contributions.
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