9-乙炔基-9-羟基蒽酮的荧光性能及其对炸药检测机理的理论研究

摘要

9-乙炔基-9-羟基葸酮是本课题组合成的一种荧光化合物,能够用于检测TNT和HMX炸药。采用含时密度泛函理论(TDDFT)和单激发组态(CIS)方法计算了9-乙炔基-9-羟基蒽酮(EHAO)的激发能(3.4 eV)和发射能(2.7 eV)。通过前线轨道分析,描述了TNT、HMX、CH3OH和CH3COCH3对9-乙炔基-9-羟基葸酮荧光光谱的不同影响和机理。结果表明,TNT和HMX与9-乙炔基-9—羟基葸酮作用后,HOMO轨道仍然分布在9-乙炔基-9-羟基葸酮上,但LUMO轨道则转移至TNT和HMX。因此,发生第一激发态跃迁时,将发生分子间电子转移,引起荧光猝灭效应,从而实现对炸药的检测。对于两种常见的溶剂CH3OH和CH3COCH3,与9-乙炔基-9-羟基蒽酮作用后,第一激发态跃迁仍然是在9-乙炔基-9-羟基葸酮分子内发生,不能发生分子间电子转移,因此不能使荧光猝灭。