本文關(guān)鍵詞：橋聯(lián)偶氮苯光異構(gòu)化反應(yīng)的非絕熱動(dòng)力學(xué)模擬研究

  更多相關(guān)文章： 橋聯(lián)偶氮苯 光異構(gòu)化 圓錐相交 新的Zhu-Nakamura公式 分子動(dòng)力學(xué)模擬

【摘要】：本文主要包括兩部分內(nèi)容：第一部分主要介紹橋聯(lián)偶氮苯(b-Ab)的背景和研究b-Ab光異構(gòu)化反應(yīng)的理論方法。第二部分介紹了采用非絕熱躍遷分子動(dòng)力學(xué)方法模擬b-Ab的光異構(gòu)化過程,并對(duì)其反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行詳細(xì)研究。第一章主要介紹了光致色變化合物的廣泛應(yīng)用以及b-Ab的前人研究現(xiàn)狀。第二章主要是介紹基于改進(jìn)的Zhu-Nakamura理論和內(nèi)收縮多參考態(tài)組態(tài)相互作用(ICMRCI)方法。第三章基于改進(jìn)的Zhu-Nakamura理論,詳細(xì)地研究b-Ab順反光異構(gòu)化的機(jī)理。在b-Ab的S1態(tài)異構(gòu)化時(shí),順反光異構(gòu)化過程通過兩種不同類型的交叉點(diǎn)(CI-trans和CI-cis)。這兩種類型的交叉點(diǎn)有著相似的CNNC二面角,但是苯環(huán)向N=N鍵的扭轉(zhuǎn)角度大不相同。在cis-to-trans的光異構(gòu)化過程中,我們發(fā)現(xiàn)了手性翻轉(zhuǎn)的路徑,通過這個(gè)路徑的軌跡從Franck-Condon區(qū)域開始振蕩,因此有一個(gè)相對(duì)較長(zhǎng)的激發(fā)態(tài)壽命。在trans-to-cis的光異構(gòu)化過程中,S1態(tài)壽命的衰減周期在16 fs左右。動(dòng)力學(xué)模擬過程中,cis-to-trans總共模擬了400條軌跡,量子產(chǎn)率為0.57，，12條軌跡通過CI-trans交叉點(diǎn),388條軌跡通過CI-cis交叉點(diǎn)。trans-to-cis總共模擬了550條軌跡,量子產(chǎn)率為0.44,全部通過CI-trans交叉點(diǎn)。通過我們模擬的軌跡數(shù)所得到的量子產(chǎn)率和激發(fā)態(tài)壽命均與實(shí)驗(yàn)值較為吻合。最后,我們采用相同的方法對(duì)b-Ab的S2態(tài)異構(gòu)化反應(yīng)做了初步研究。通過對(duì)順反異構(gòu)化過程各自模擬了100條軌跡,分別得到cis-to-trans和trans-to-cis量子產(chǎn)率為0.16和0.31。與b-Ab的S1態(tài)相比,S2態(tài)異構(gòu)化反應(yīng)的量子產(chǎn)率要低很多,有手性翻轉(zhuǎn)的軌跡數(shù)目也要少,且trans-to-cis的激發(fā)態(tài)壽命比cis-to-trans的長(zhǎng)。
【關(guān)鍵詞】：橋聯(lián)偶氮苯 光異構(gòu)化 圓錐相交 新的Zhu-Nakamura公式 分子動(dòng)力學(xué)模擬
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O621.25
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-12
• 1.1 光致變色化合物的概述8-9
• 1.1.1 光致變色8
• 1.1.2 偶氮苯衍生物8-9
• 1.2 橋聯(lián)偶氮苯的前人研究9-12
• 第二章 理論方法12-18
• 2.1 改進(jìn)的Zhu-Nakamura理論方法12-15
• 2.2 內(nèi)收縮多參考態(tài)組態(tài)相互作用方法15-18
• 第三章 b-Ab光異構(gòu)化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)模擬18-44
• 3.1 引言18-19
• 3.2 b-Ab的S_1態(tài)光異構(gòu)化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)模擬19-33
• 3.2.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化19-24
• 3.2.2 動(dòng)力學(xué)模擬24-33
• 3.3 b-Ab的S_2態(tài)光異構(gòu)化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)模擬33-41
• 3.3.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化33-35
• 3.3.2 動(dòng)力學(xué)模擬35-41
• 3.4 小結(jié)41-44
• 參考文獻(xiàn)44-54
• 附錄54-78
• 總結(jié)與展望78-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果79-80
• 致謝80

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