锑烯纳米结构等离激元的第一性原理研究

利用含时密度泛函理论(time-dependent density functional theory(TDDFT)),研究了锑烯纳米结构表面等离激元的激发特性,并给出了微扰场沿着扶手椅边界和Z字边界激发时锑烯纳米结构的吸收光谱.结果表明沿不同的方向激发,吸收光谱不同.距锑烯纳米结构表面0.9处的能量共振点的电荷密度分布表明,在低能共振区,等离激元共振属于键合二聚体的等离激元模式(BDP).     

外电场对碳原子线激发态特性的影响

利用含时密度泛函(Time-Dependent Density Functional Theory,TDDFT)方法在6-311++g**基组水平上研究了外电场对碳原子线前十个激发态特性和能级分布的影响.结果表明不同大小、不同方向的电场对碳原子线激发态和能级分布影响各不相同.其中沿分子轴方向较高的电场对碳原子线能级影响较为明显,影响了电子在分子中的输运,从而对碳原子线伏安特性产生一定的影响.     

含线性共轭配体的双金属钌配合物的电子吸收光谱的TDDFT理论研究

线性共轭双金属配合物由于其特有的光电性质,如导电性、荧光性,吸引了众多的科技工作者．不论是在基态还是激发态,该配合物的两个金属可通过共轭桥发生电子相互作用,是一种理想的分子电子器件和非线形电子材料．目前,在新分子的合成以及分子结构方面的研究相对较多,但与共轭桥有关的光谱学研究较少．     

二芳基全氟环戊烯化合物闭环体的含时密度泛函理论研究

采用B3LYP／6—31G（d）方法对二芳基全氟环戊烯闭环体进行量子化学理论计算研究，探讨了活性碳位引入H，CH3，OCH3，NH2，CCH，CN，cF3基团对分子基态几何构型的影响．在此基础上，运用TD／B3LYP／6—31G（d）方法计算了其电子吸收光谱，得到了最大吸收波长与实验值相吻合．研究还发现该类分子的最低单重激发态（S1）主要源自分子内HOMO→LUMO（π→π＊）跃迁，通过分析其前线分子轨道，合理解释了不同取代物吸收光谱的差异．     

含有dithiole-2-one的苯并噻吩基乙烯化合物光致变色反应的溶剂效应

采用B3LYP/6-311G方法及溶剂效应中的极化连续模型,对含有dithiole-2-one的二苯并噻吩基乙烯化合物(BTDO)进行了理论计算研究.并运用TD/B3LYP/6-311G方法计算了其电子吸收光谱,得到的最大吸收波长与气相中所得到的实验值相吻合;研究还发现第一激发三重态对应的是分子的HOMO→LUMO(π→π*)电子跃迁.通过分析其前线分子轨道,解释了不同溶剂下吸收光谱的差异.     

Sporothriolide电子圆二色谱的理论计算及其绝对构型的确定

Sporothriolide(6-己基-3-亚甲基四氢呋喃[3,4-b]呋喃-2,4-酮)最早是从Sporothrix sp.(孢子丝菌)中发现的一种抗真菌化合物。经核磁共振谱图解析,发现它是一个聚酮化合物;其化学结构中含有3个手性碳中心;并具有两种相对构型,即(3a S,6R,6aR)和(3aR,6S,6a S)。为了确定绝对构型,采用含时密度泛函方法,在MPW1LYP/6-31G(d,p)水平上计算了电子圆二色谱。通过与实测谱图的比对,其绝对构型被确定为(3a S,6R,6aR)。五元环的左手构象和右手构象产生了镜像对称的电子圆二色谱,表明五元环的构象翻转对其圆二色谱具有重要影响。此外,溶剂甲醇与sporothriolide之间的分子间氢键导致了低于14.1 nm的Cotton效应偏移,及低于75 cgs的峰强度的增强,说明溶剂化效应对sporothriolide的圆二色谱影响不大。     

面式-三(2-苯基吡啶)铱苯并衍生物结构和发光性质的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论B3LYP/LANL2DZ方法,对面式-三(2-苯基吡啶)铱(1)以及在2-苯基吡啶配体上引入一个苯并环形成的衍生物(2～8)的基态结构进行优化,并通过含时密度泛函理论研究了这些化合物的发光性质.结果表明:8种分子均呈现C3对称性,苯环和吡啶环平面间的二面角2(6.29°)→3(1.90°)→4(12.76°)的变化趋势与8(6.98°)→7(1.17°)→6(12.83°)的变化趋势相似.增加2-苯基吡啶配体上的π共轭范围对配合物HOMO能量影响不大,但是能显著地降低LUMO的能量,尤其是苯并结构形成在配体吡啶环上.在HOMO和LUMO之间的能隙按照1>2>4>5>3>8>6>7的顺序降低,这使得2～8的吸收光谱产生了明显的红移.三线态T1的激发波长按1<5<2<4<3<8<7<6的顺序变化,发射光谱红移可以从36 nm到108 nm精细调控,其中6和7从三线态到单线态的磷光发射分别移至602.6 nm和572.7 nm,表明通过该系列苯并衍生物预测和控制从绿色到红色的电致发光颜色在20 nm的计算误差内是可行的.     

取代邻苯二腈化合物的电子光谱研究

从邻苯二甲酸出发,经过五步反应合成了4种取代邻苯二腈化合物,并测定了其紫外光谱.采用量子化学DFT方法计算了4种取代邻苯二腈化合物的电子光谱,计算结果显示,甲基对FMO能级结构有较大的影响,Br原子的非键电子产生了跃迁.还采用了ZINDO,CIS和TDDFT方法进行了计算,通过比较发现在计算激发态时ZINDO和CIS方法对含Cl原子体系的计算结果较差,TDDFT方法所得结果与实验值吻合.     

2,7'-(乙烯基)-二-8-巯基喹啉及其金属配合物光谱性质及电子结构的理论计算

采用密度泛函理论DFT,在B3LYP/6-31G水平上对2,7′-(乙烯基)-二-8-巯基喹啉［2,7′-Eth(tq)₂］的结构进行了全优化, 并以NPA电荷及静电势(EPM)分析结果构建了3种金属M(M=Zn, Mg, Be)配合物M［2,7′-Eth(tq)₂］₂。以此为基础用TDDFT方法计算了配体及其金属配合物的吸收光谱。同时,利用自然键轨道理论(NBO)及分子中的原子理论(AIM)对分子内氢键进行了分析。结果表明,该类化合物均具有较大的电子亲和能,中心金属原子的改变对配合物吸收光谱性质影响较小。和2,7′-Eth(tq)₂相比, M［2,7′-Eth(tq)₂］₂的吸收光谱产生明显红移。2,7′-Eth(tq)₂及其M［2,7′-Eth(tq)₂］₂分子内存在较强的氢键,氢键与环上的碳原子形成五元环,分子内氢键的存在使分子的稳定性增加。