氫鍵是一種常見且重要的弱相互作用,在許多物質(zhì)、分子中都含有氫鍵。氫鍵是兩個電負(fù)性很大的原子X、Y相互接近,在X、Y之間以氫為媒介,生成X-H···Y形式的一種特殊的分子間或者分子內(nèi)相互作用。激發(fā)態(tài)分子內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移（ESIPT）作為一種重要的反應(yīng)機(jī)理,其反應(yīng)主要是通過氫鍵發(fā)生的,氫鍵的相互作用力為反應(yīng)提供驅(qū)動力,氫鍵的強(qiáng)弱會影響到質(zhì)子轉(zhuǎn)移的速率。研究發(fā)現(xiàn)溶劑極性對氫鍵和激發(fā)態(tài)分子內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移有重要影響,這對物理、化學(xué)和生物等領(lǐng)域都有重要意義。通過實(shí)驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn)了4’-甲氧基-3-羥基黃酮（4M3HF）和2-（4-（二甲基氨基）苯基）-3-羥基-6,7-二甲氧基-4H-色烯-4-酮（HOF）分子在不同溶劑環(huán)境中的光物理現(xiàn)象。但是實(shí)驗(yàn)上并沒有對這兩種分子的反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行更為細(xì)致的討論。在這篇文章中,我們使用DFT和TDDFT方法對4M3HF分子和HOF分子的激發(fā)態(tài)分子內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移過程進(jìn)行了詳細(xì)的理論研究。我們優(yōu)化了基態(tài)和激發(fā)態(tài)的分子結(jié)構(gòu),計(jì)算了紅外振動光譜、前線分子軌道、電荷轉(zhuǎn)移、勢能曲線和過渡態(tài)結(jié)構(gòu)。計(jì)算出的吸收和發(fā)射光譜值與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相匹配。通過計(jì)算得到的氫鍵長度和角度確認(rèn)了激發(fā)態(tài)氫鍵強(qiáng)度的增強(qiáng)機(jī)理... 

【文章頁數(shù)】：51 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 光物理和光化學(xué)的發(fā)展
    1.2 氫鍵
    1.3 激發(fā)態(tài)質(zhì)子轉(zhuǎn)移
第2章 理論方法
    2.1 密度泛函理論
        2.1.1 密度泛函介紹
        2.1.2 Thomas-Fermi模型
        2.1.3 Hohengerg-Kohn定理
        2.1.4 Kohn-Sham方程
    2.2 含時密度泛函理論
第3章 不同環(huán)境對4M3HF分子激發(fā)態(tài)分子內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移的影響
    3.1 簡介
    3.2 理論計(jì)算
    3.3 結(jié)果和討論
        3.3.1 4M3HF的幾何結(jié)構(gòu)
        3.3.2 4M3HF的紅外振動光譜和電子光譜
        3.3.3 4M3HF的前線分子軌道的分析
        3.3.4 4M3HF的 RDG等值面
        3.3.5 ESIPT反應(yīng)機(jī)理分析
    3.4 本章結(jié)論
第4章 溶劑環(huán)境對HOF分子的激發(fā)態(tài)分子內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移的影響
    4.1 簡介
    4.2 理論計(jì)算
    4.3 結(jié)果和討論
        4.3.1 HOF的幾何結(jié)構(gòu)
        4.3.2 HOF的紅外振動光譜和電子光譜
        4.3.3 HOF的前線分子軌道分析
        4.3.4 ESIPT反應(yīng)機(jī)理分析
    4.4 本章結(jié)論
第5章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加科研情況



本文編號：3729813