双(2-铵基-2-甲基-1-丙醇三氟乙酸酯)的结构、振动与电子特性：DFT及光谱学研究揭示其非线性光学潜力

本文通过实验与理论计算（DFT/B3LYP/6-311++G(d,p)）结合，系统研究了AMP-TFA（C6H12F3NO3）单晶的三斜晶系结构（空间群P-1）及其非线性光学（NLO）性能。该化合物展现高偶极矩（11.06 D）、超极化率（406.36×10?31 e.s.u.，为尿素的109倍）及6.008 eV的HOMO-LUMO能隙，凸显其在光电器件中的稳定性和应用潜力。

　　

Highlight

双(2-铵基-2-甲基-1-丙醇三氟乙酸酯)（AMP-TFA）展现出惊人的非线性光学（NLO）性能：其超极化率高达406.36×10^?31 e.s.u.，是尿素标准物的109倍，磷酸二氢钾（KDP）的313倍！这种“分子小巨人”的卓越表现源于其独特的电子结构——11.06 D的偶极矩和165.91 a.u.的极化率，为光信号调控提供了新思路。

Structural characterization

低温（100K）单晶X射线衍射（SCXRD）捕捉到AMP-TFA的精妙结构：三斜晶系（空间群P-1）中，两个分子通过NH···O氢键编织成三维网络。有趣的是，CF₃基团即使在低温下仍保持旋转无序，仿佛跳着“分子华尔兹”，暗示其动态特性。晶胞参数（如α=66.343°）的“温度敏感性”为材料热力学设计提供了线索。

Conclusion

这项研究不仅解码了AMP-TFA的“结构密码本”——通过拓扑分析揭示其氢键和范德华力的协同稳定机制，更预言了其在光通信和激光技术中的应用前景。其6.008 eV的HOMO-LUMO能隙如同“电子护城河”，保障了材料的高稳定性，而π→π*跃迁（271.84 nm）则像“光子开关”，为新型光电材料设计点亮明灯。