量子化学研究不同取代基对六苯并蔻电荷传输性能的影响

摘要

应用密度泛函理论在B3LYP/6-311+G(d)、M06-2X/6-311+G(d)、CAM-B3LYP/6-311+G(d)理论水平,分别计算12个不同取代基取代的六苯并蔻分子的电荷传输速率.研究结果显示,采用长程较正泛函CAMB3LYP更适合目标体系的电荷传输性能研究.在六苯并蔻环上,引入6个—CH_(3)与—CN取代基,得到的六苯并蔻衍生物分子与母体六苯并蔻相比,空穴迁移率相对较大,分别为2.51、0.92 cm^(2)·V^(−1)·s^(−1),可设计为性能优良的p型有机半导体分子;引入6个—SH、—CH_(2)SCH_(3)及—COOCH_(3)取代基,得到的3个分子与母体六苯并蔻相比,对分子的电荷传输速率改善较小;引入—SCH_(3)、—OCH_(3)、—OH、—NHCH_(3)、—N(CH_(3))2等5个取代基,所得到的5个分子电子迁移速率为空穴迁移速率的1.7~18倍,有望设计成性能优良的n型有机半导体材料.