本文采用密度泛函理論（DFT）及含時(shí)密度泛函理論（TDDFT）方法對(duì)8-羥基喹啉（8HQ）分子激發(fā)態(tài)質(zhì)子轉(zhuǎn)移（ESPT）反應(yīng)和氫鍵結(jié)構(gòu)對(duì)異喹啉（IQ）在水溶劑中電子光譜的影響進(jìn)行了詳細(xì)的理論研究。主要工作如下:1、在CAM-B3LYP泛函和TZVP基組的理論水平下我們優(yōu)化了8HQ分子的基態(tài)、激發(fā)態(tài)和激發(fā)態(tài)異構(gòu)體的幾何構(gòu)型。分析了H原子的振動(dòng)模式,并對(duì)吸收光譜、發(fā)射光譜及紅外光譜進(jìn)行了模擬研究,計(jì)算了質(zhì)子轉(zhuǎn)移的勢(shì)能曲線等數(shù)據(jù)。研究表明:（1）HB1（8HQ中的-OH基團(tuán)與NH3/H2O/AcOH形成的氫鍵）和HB2（在8HQ中的-N-基團(tuán)與NH3/H2O/AcOH之間形成的氫鍵）,強(qiáng)氫鍵能夠有效促進(jìn)相應(yīng)的質(zhì)子轉(zhuǎn)移。在8HQ·NH3中較強(qiáng)的HB1氫鍵使得H1首先轉(zhuǎn)移,而8HQ·AcOH中緊密的HB2氫鍵導(dǎo)使得H2在激發(fā)態(tài)雙質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)（ESDPT）開始時(shí)就轉(zhuǎn)移了。（2）ESDPT反應(yīng)會(huì)受到氫鍵橋與發(fā)色團(tuán)之間形成氫鍵的影響。因此,我們認(rèn)為氫鍵橋可以控制激發(fā)態(tài)多質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)。2、我們采用CAM-B3LYP泛函及TZVP基組,并利用CPCM溶劑化模型,優(yōu)化了IQ/IQc和H₂

【文章來源】：渤海大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

8HQ·H2O，8HQ·H2O，8HQ·AcOH在它們相應(yīng)的基態(tài)中的優(yōu)化幾何形狀

B3LYP(虛線)和 CAM-B3LYP(實(shí)線)功能，對(duì) 8HQ·NH3，8HQ·H2O 和 8H合物的模擬吸收光譜進(jìn)行了研究。垂直線表示 8HQ 在水中的實(shí)驗(yàn)吸收帶. Simulated absorption spectra of 8HQ·NH3, 8HQ·H2O and 8HQ·AcOH complex using the B3LYP (dashed line) and CAM-B3LYP (full line) functionals. The verindicate the experimental absorption band for 8HQ in waterAM-B3LYP 函數(shù)計(jì)算得到的基態(tài) 8HQ·NH3，8HQ·H2O 和 8HQ·AcO發(fā)能和振子強(qiáng)度見表 3-2�？梢杂^察到三個(gè)復(fù)合物對(duì)應(yīng)于較高的電的吸收帶。然而，在長(zhǎng)波長(zhǎng)區(qū)域，8HQ·NH3，8HQ·H2O 和 8HQ·A一激發(fā)態(tài)的最大吸收峰分別位于 307.86nm，309.87nm 和 310.88 n圍內(nèi)計(jì)算出的激發(fā)能量和吸收最大值與實(shí)驗(yàn)觀察到的吸收最大值（吸收最大值 305nm）非常吻合[67]。對(duì)于發(fā)射光譜，Amati 等人發(fā)現(xiàn) 在水中的熒光非常弱（量子產(chǎn)率 ΦF=10-4），并且經(jīng)過測(cè)量他們得到

. 8HQ·NH3，8HQ·H2O 和 8HQ·AcOH 以及 8KQ·NH3，8KQ·H2O 和 8KQ·AcOH 配沿分子軌道（MOs）顯示了 S1態(tài)波函數(shù)的主要貢獻(xiàn)ure 3-3. Frontier molecular orbitals (MOs) for 8HQ·NH3, 8HQ·H2O and 8HQ·AcOH, a·NH3, 8KQ·H2O and 8KQ·AcOH complexes, which show the dominant contributions awavefunction of the Slstate.氫鍵誘導(dǎo)的光酸質(zhì)子轉(zhuǎn)移主要受氫鍵鍵長(zhǎng)和氫鍵結(jié)合能的影響。因此動(dòng)力學(xué)的研究是理解氫鍵鏈質(zhì)子轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵。然而，同時(shí)測(cè)量配合物中合能是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。眾所周知，氫鍵的形成將導(dǎo)致供體基團(tuán)中 H 模式頻率的降低，而伸縮振動(dòng)頻率的降低實(shí)際上反映了相應(yīng)氫鍵的結(jié)合 3-3 中給出。我們不難看出，對(duì)于 8HQ·NH3復(fù)合物而言，激發(fā)至第一強(qiáng)化。由于與 8HQ·NH3相同的分子性質(zhì)，在 8HQ·H2O 和 8HQ·AcOH 在類似的激發(fā)態(tài)氫鍵強(qiáng)化趨勢(shì)。然而，激發(fā)的 8HQ·H2O 和 8HQ·AcOH


本文編號(hào)：3272602