光致變色分子電子激發(fā)態(tài)的理論研究.pdf

1、雙噻吩烯基大環(huán)分子由于具有光學(xué)開(kāi)關(guān)能力而收到廣泛的關(guān)注，這類(lèi)分子之所以具有光學(xué)開(kāi)關(guān)能力，是因?yàn)檫@類(lèi)分子具有開(kāi)關(guān)環(huán)結(jié)構(gòu)的光學(xué)異構(gòu)體。關(guān)環(huán)結(jié)構(gòu)的光學(xué)異構(gòu)體具有熱力學(xué)不穩(wěn)定性，在可見(jiàn)光的照射下將恢復(fù)成初始的開(kāi)環(huán)結(jié)構(gòu)。這樣，我們可以通過(guò)光控改變分子的形狀，達(dá)到對(duì)某種化合物分子識(shí)別與釋放的目的，這樣將對(duì)超分子領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。 現(xiàn)代計(jì)算化學(xué)的發(fā)展使得實(shí)驗(yàn)科學(xué)與理論研究的結(jié)合更為緊密。一方面，通過(guò)理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)的對(duì)比檢驗(yàn)電子結(jié)構(gòu)理論的可靠

2、性和準(zhǔn)確度，表現(xiàn)了理論對(duì)實(shí)驗(yàn)的依賴(lài)性；另一方面，發(fā)展電子結(jié)構(gòu)理論，對(duì)已有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果給予有力的支持和必要的補(bǔ)充，對(duì)實(shí)驗(yàn)未合成或不能合成的配合物進(jìn)行理論預(yù)測(cè)，表現(xiàn)了理論研究的前瞻性和獨(dú)立性。 在本文中，我們對(duì)雙噻吩烯基大環(huán)分子及其光學(xué)異構(gòu)體的基態(tài)結(jié)構(gòu)和電子吸收光譜進(jìn)行了系統(tǒng)的理論研究，主要結(jié)果如下： 本文運(yùn)用Gaussian03量子化學(xué)程序包中的半經(jīng)驗(yàn)分子軌道理論方法AM1對(duì)雙噻吩烯基大環(huán)分子3O及其光學(xué)異構(gòu)體(關(guān)一個(gè)環(huán)的分

3、子1C+2O,關(guān)2個(gè)環(huán)的分子2C+1O，關(guān)3個(gè)環(huán)的分子3C)的基態(tài)幾何構(gòu)型進(jìn)行了優(yōu)化，基于優(yōu)化的分子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，我們對(duì)3O,1C+2O,2C+1O,3C分子采用了ZINDO/S方法進(jìn)行了理論電子吸收光譜計(jì)算并對(duì)其進(jìn)行了歸屬．結(jié)果表明：二氯甲烷溶液中，3O分子在紫外光的持續(xù)照射下，發(fā)生了關(guān)環(huán)反應(yīng)，生成了1C+2O，2C+1O分子，但是生成3C分子的可能性很小。同時(shí)我們應(yīng)用ADF2005程序包中的密度泛函理論3O,1C+2O,2C+1O,3