乙烯基噻吩共轭螺噁嗪化合物的密度泛函理论研究

摘要：

采用密度泛函理论(DFT)方法,在B3LYP/6-31G*水平上对乙烯基噻吩共轭螺噁嗪化合物SO-SO3的几何构型、电子结构、前线分子轨道等进行了理论研究,计算结果表明:SO-SO3的开环过程会使得开环体的左右两个部分键长均等化,导致共轭体系变大,能隙明显减小:乙烯基噻吩基团共轭接入螺噁嗪母体后,导致体系的共轭作用变大,在激发态下电子流动增强,形成由乙烯基噻吩向萘并噁嗪的有效电荷转移与能量转移:结合前线分子轨道成分分析乙烯基噻吩单元在最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占据分子轨道(LUMO)中的轨道贡献率明显增加.含时密度泛函理论(TD-DFT)计算的电子吸收光谱结果显示:当接入的乙烯基噻吩单元达到2-3个时,影响SO2和SO3开环的最低能量激发态变为第一激发单重态S1,并且均源自电子从HOMO至LUMO的跃迁且为π-π跃迁:其最大吸收波长λmax达到466-540 nm,且红移十分明显,其对应开环体O-SO2与O-SO3的λmax达到605和647 nm.

关键词：乙烯基噻吩、螺噁嗪、密度泛函理论、前线分子轨道、电子吸收光谱

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分类号：O641(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家高技术研究发展计划0099AA03500;上海市重点学科B502;重点实验室08DZ2230500,09JC 1404300

在线出版日期：2011-12-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1847-1853