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文档简介

苯酚 1 萘酚和2 萘酚荧光光谱的量子化学研究刘梅1 廖显威2 1 西南石油大学化学化工学院 四川成都610500 2 四川师范大学化学与材料科学学院 四川成都610068 2量子化学计算原理及其研究方法 3结果与讨论3 1几何构型3 2振动分析3 3前线分子轨道能级3 4荧光光谱 4结论 1研究背景及课题提出 主要内容 苯酚 1 萘酚和2 萘酚的结构式 一 研究背景及课题提出 苯酚可作杀菌剂 麻醉剂 防腐剂 是多种化工产品的原料 可用它来合成阿司匹林等药物 及一些农药 香料 染料 亦可用来合成树脂 最主要的一种是与甲醛缩合而成的酚醛树脂 1 萘酚和2 萘酚是重要的精细化学品的中间体 广泛地应用于染料 香料 油脂 药物和农药的合成与生产 三种化合物在工业及生活中的重要作用 二 量子化学计算原理及其研究方法 荧光光谱的产生机理可表述为 S1 S0 h 即处于基态能级的闭壳层分子 吸收一定频率的辐射之后 其HOMO上的一个电子跃迁至LUMO 电子由第一激发单重态 简称S1态 自旋方向不变 跃迁回基态 简称S0态 自旋保持不变 而产生的降级辐射 采用AM1方法对三种酚类化合物进行了几何构型的全参数优化 得到它们的稳定构型 在振动分析的基础上利用CIS方法 即单激发组态相互作用方法 计算电子光谱 本文选用了15个高占据轨道以及15个低占据轨道 加上参考态基态 共451个组态 简记为15 15 进行计算 通过CIS方法计算 求得基态到各激发态的垂直跃迁能及相应的振动强度 此即电子光谱的理论计算值 三 结果与讨论 3 1几何构型 180 3 2振动分析 3 3前线分子轨道能级 3 4荧光光谱 表5分别列出了三种化合物荧光光谱的理论计算结果与实验值 改该理论计算均在量子化学半经验方法RHF AM1下进行的 4结论 通过对苯酚 1 萘酚和2 萘酚这三种化合物的理论研究表明 共轭 键的大小对荧光光谱有较大的影响 而芳环上取代基的位置也会对 键的离域程度产生一定的影响 从而影响荧光光谱的波长大小 本文用量子化学半经验方法RHF AM1处理并计算的结果与文献值基本符合 计算数据与实验值比较 相对误差为1 68 2 54 然而 理论计算数据是以理想气体分子模型计算所得到的 而实
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