几类杂环化合物的结构和电子光谱的理论研究

摘要

应用密度泛函理论(DFT),在B3LYP/6-31G(d)和CAM-B3LYP/6-31G(d)水平下优化了α-联噻吩H(C4H2S)nH(n=2-13)的基态几何构型。研究表明,它们的基态结构呈现三种构型:螺旋上升型、环型和稍有弯曲的带状结构。前两种是对称性分别为C1和C2的顺式结构,最后一种是具有C1对称性的反式结构。利用TD-B3LYP方法计算了它们的吸收光谱,并得到了α-联噻吩体系的垂直激发能和体系大小n的解析表达式。发射光谱则是采用TD-CAM-B3LYP方法来研究的,计算值与实验值符合的很好。
　　在B3LYP/6-311g(d,p)水平下优化了几种噻咯和噻吩衍生物的基态平衡构型,结果显示,优化得到的构型均为稳定构型;基于优化的构型,在TD-B3LYP/6-311g(d,p)水平下模拟了它们的紫外吸收光谱,研究表明,对于已有的实验数据,理论的结果与之符合的很好。希望计算结果能够为以后的实验和理论研究提供一定的帮助。
　　利用密度泛函理论和含时密度泛函理论研究了8-羟基喹啉衍生物的光谱性质。利用B3LYP和M06方法优化了1-苯基-3,5-二甲基-4-吡唑醛缩2-甲基-8-羟基喹啉(A)和1-(4-氯苯基)-3,5-二甲基-4-吡唑醛缩2-甲基-8-羟基喹啉(B)以及它们与冰乙酸反应的可能产物(AR1, AR2, BR1和BR2)的几何构型。结果表明,与相应的反应物相比,两个反应的产物分子的平面性均增强。然后,为了进一步确认这两组反应的合理产物,又利用TD-DFT理论和PCM模型对紫外吸收光谱进行了模拟。通过与实验光谱的对比,AR2和BR2被确认为是合理的产物。值得注意的是,与A和B相比,相应的AR2和BR2的最大吸收波长均发生了红移,这可以认为是由于前面提到的产物平面性增强和HOMO-LUMO能隙减小导致的。
　　在 B3LYP/6-31G(d)水平下优化了两个双吡唑环类化合物1-苯基-3,5-二甲基-4-吡唑醛缩1-对甲苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮(A)和1-(4-甲苯基)-3,5-二甲基-4-吡唑醛缩1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮(B)以及它们与冰乙酸反应可能得到的所有产物的基态几何构型,并讨论了它们的稳定性;用TD-B3LYP和TD-M06方法计算了这两组化合物的垂直激发能,结果表明,A和B的垂直激发能均能与实验值符合的很好,而且通过理论计算确定了A和B与冰乙酸之间并未发生反应。

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第一章 绪论

1.1课题的提出

1.2计算方法

参考文献

第二章 α-联噻吩H(C4H2S)nH (n=2-13)的结构和电子光谱

2.1 引言

2.2 计算方法

2.3 结果与讨论

2.4 结论

参考文献

第三章 噻咯衍生物的结构和电子光谱

3.1 引言

3.2 计算方法

3.3 结果与讨论

参考文献

第四章 两组8-羟基喹啉衍生物的结构和光谱性质

4.1 引言

4.2 计算方法

4.3 结果与讨论

4.4 结论

参考文献

第五章 双吡唑环类化合物的结构和电子光谱

5.1 引言

5.2 计算方法

5.3 结果与讨论

5.4 结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文

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