单、双光子圆二色光谱中电子振动耦合机制的第一性原理研究

圆二色光谱在手性识别及结构分析等方面具有重要的应用价值，一直是理论及实验研究者追踪的"热门"课题。本项目在第一性原理水平上研究电子振动耦合机制对传统的单光子、及刚刚发展起来的双光子圆二色光谱的贡献和影响，这是目前理论研究面临的主要瓶颈问题之一。振动的贡献甚至可以改变圆二色信号的符号，直接影响对分子手性的正确判断，对电子振动耦合机制进行全面系统的研究就显得十分必要。本课题将全面考虑Franck-Condon 和Herzberg-Teller 振动贡献，给出高分辨率的振动精细光谱结构，形成可靠的理论计算方案，并广泛应用于典型手性分子的研究中，实现对特征峰振动模式的精确定位，对重要实验现象给出合理的理论解释，并期望给出有重大应用价值的理论预测。在理论研究基础上，进行分子优化设计，并与实验工作者广泛合作，期望得到有重大应用前景的手性分子材料。本项目对材料探索及相关光谱技术发展有重要的理论指导意义。

手性是物质结构中的重要特征，如何对手性分子进行有效识别和表征一直是研究的热点。另外，如何利用分子手性改善材料的功能是另一个难点。项目正是基于这两点开展了一系列系统的理论研究。项目侧重对手性分子的单（ECD）、双（TPCD）光子圆二色光谱性质进行了研究，并详细讨论了其在手性识别领域中的应用前景。项目形成了一套可靠的理论计算体系，可系统开展分子设计工作，改善材料的性能。项目发展了多种理论模型，重点探讨了电子振动耦合机制对光谱特性的影响，成功解释实验现象，并将研究拓展至其他光谱特性，包括单（OPA）、双光子吸收光谱（TPA）、磁致圆二色（MCD）及共振拉曼光谱（RR）。项目完成期间共完成第一作者及通讯作者SCI论文7篇，总影响因子23.443。