香豆素及其衍生物的電子光譜研究.pdf

1、香豆素及其衍生物是一類重要的激光染料和熒光染料，應(yīng)用于電致發(fā)光材料、太陽(yáng)能電池的有機(jī)光敏染料以及生物蛋白研究中的熒光探針等諸多領(lǐng)域。本文應(yīng)用量子化學(xué)中的密度泛函理論(DFT)和含時(shí)密度泛函理論(TD-DFT)對(duì)一系列香豆素的鍵長(zhǎng)、鍵角、電荷分布和前線分子軌道(HOMO和LUMO)能量進(jìn)行了計(jì)算，分析了在分子的3，4，7-位有不同取代基時(shí)，這些參數(shù)變化對(duì)分子吸收波長(zhǎng)的影響。 首先，先由Chem3D程序包獲得香豆素及其衍生物分子的初

2、始構(gòu)型，接著在不施加任何對(duì)稱性限制的條件下，在RHF(Restricted Hartree-Fock)水平上，采用半經(jīng)驗(yàn)(semi-empirical)PM3方法對(duì)分子進(jìn)行幾何構(gòu)型預(yù)優(yōu)化。在此基礎(chǔ)上，用5種方法B3LYP/3-21G、B3LYP/6-31G、B3LYP/6-31G<'*>、B3LYP/6-31G<'**>和HF/6-31G<'*>對(duì)分子進(jìn)行了全優(yōu)化并計(jì)算了頻率，得到的結(jié)果顯示B3LYP/6-31G<'*>方法計(jì)算香豆素及

3、其衍生物耗時(shí)較少，結(jié)果良好。 然后采用Gaussian03程序包對(duì)全優(yōu)化的分子進(jìn)行進(jìn)一步計(jì)算，用B3LYP/6-31G<'*>計(jì)算其分子包括幾何構(gòu)型的全優(yōu)化和頻率、軌道能量，從而得到表征分子特性的量子化學(xué)參數(shù)——鍵長(zhǎng)、鍵角、分子中各原子間距、電荷分布、軌道能量(E<,HOMO>、E<,LUMO>、AE)，用TD-DFT方法計(jì)算電子光譜。分析了在香豆素及其衍生物在3，4，7-位上不同取代基對(duì)分子的幾何構(gòu)型、電子結(jié)構(gòu)和電子光譜的影響