本文關鍵詞：橋聯(lián)偶氮苯光異構化反應的非絕熱動力學模擬研究

  更多相關文章： 橋聯(lián)偶氮苯 光異構化 圓錐相交 新的Zhu-Nakamura公式 分子動力學模擬

【摘要】：本文主要包括兩部分內容：第一部分主要介紹橋聯(lián)偶氮苯(b-Ab)的背景和研究b-Ab光異構化反應的理論方法。第二部分介紹了采用非絕熱躍遷分子動力學方法模擬b-Ab的光異構化過程,并對其反應機理進行詳細研究。第一章主要介紹了光致色變化合物的廣泛應用以及b-Ab的前人研究現(xiàn)狀。第二章主要是介紹基于改進的Zhu-Nakamura理論和內收縮多參考態(tài)組態(tài)相互作用(ICMRCI)方法。第三章基于改進的Zhu-Nakamura理論,詳細地研究b-Ab順反光異構化的機理。在b-Ab的S1態(tài)異構化時,順反光異構化過程通過兩種不同類型的交叉點(CI-trans和CI-cis)。這兩種類型的交叉點有著相似的CNNC二面角,但是苯環(huán)向N=N鍵的扭轉角度大不相同。在cis-to-trans的光異構化過程中,我們發(fā)現(xiàn)了手性翻轉的路徑,通過這個路徑的軌跡從Franck-Condon區(qū)域開始振蕩,因此有一個相對較長的激發(fā)態(tài)壽命。在trans-to-cis的光異構化過程中,S1態(tài)壽命的衰減周期在16 fs左右。動力學模擬過程中,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,388條軌跡通過CI-cis交叉點。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。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)壽命均與實驗值較為吻合。最后,我們采用相同的方法對b-Ab的S2態(tài)異構化反應做了初步研究。通過對順反異構化過程各自模擬了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)異構化反應的量子產(chǎn)率要低很多,有手性翻轉的軌跡數(shù)目也要少,且trans-to-cis的激發(fā)態(tài)壽命比cis-to-trans的長。
【關鍵詞】：橋聯(lián)偶氮苯 光異構化 圓錐相交 新的Zhu-Nakamura公式 分子動力學模擬
【學位授予單位】：西北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：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 改進的Zhu-Nakamura理論方法12-15
• 2.2 內收縮多參考態(tài)組態(tài)相互作用方法15-18
• 第三章 b-Ab光異構化反應的動力學模擬18-44
• 3.1 引言18-19
• 3.2 b-Ab的S_1態(tài)光異構化反應的動力學模擬19-33
• 3.2.1 結構優(yōu)化19-24
• 3.2.2 動力學模擬24-33
• 3.3 b-Ab的S_2態(tài)光異構化反應的動力學模擬33-41
• 3.3.1 結構優(yōu)化33-35
• 3.3.2 動力學模擬35-41
• 3.4 小結41-44
• 參考文獻44-54
• 附錄54-78
• 總結與展望78-79
• 攻讀碩士學位期間取得的學術成果79-80
• 致謝80

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