二甲氧基蒽－蒽醌体系分子内激发态复合物形成的结构条件与溶剂效应

本文报道了电子给体二甲氧基蒽(DMA)和电子受体蒽醌(AQ)以双酚A(BA)和对苯二酚(OP)连接起来的双发色团分子的合成和光谱性质研究,并根据光谱数据和荧光光谱,讨论了激发态复合物形成的结构因素和溶剂效应。     

二氢化钚分子激发态结构的外场效应

采用密度泛函(DFT)方法B3LYP/Gen，在Pu为SDD基组、H为6-311++G^**基组水平上优化得到了分子轴方向不同电偶极场(-0.005—0.005a.u.)作用下，二氢化钚的基态电子状态、几何结构、电偶极矩和分子总能量.在优化构型下用同样的基组采用含时密度泛函(TDDFT)方法(TD-B3LYP)研究了同样外电场条件下对二氢化钚的激发能和振子强度的影响.计算结果表明，分子几何构型与电场大小和方向呈现较强的依赖，电场强度增加基态偶极矩随电场强度线性增加，H-Pu-H的角度线性减小，分子总能量线性减小；激发能随电场强度增加而减小，且对电场方向的依赖呈现近似对称性，满足Grozema关系.电场对振子强度的影响比较复杂，但仍满足跃迁选择定则. 关键词： 二氢化钚 激发态 电偶极场 TD-DFT     

3发色团激发态分子内质子转移机理的研究

采用密度泛函(DFT)和含时密度泛函理论(TDDFT)方法对一种新合成的发色团(3)在非质子性溶剂DMSO中的激发态分子内质子转移机制进行了理论研究.基于3发色团的基态和激发态优化结构,计算得到了该发色团中与氢键相关的键长和键角的大小,以及与氢键相连接的O-H键红外振动光谱,发现分子内氢键在激发态下有增强的趋势.理论计算得到的吸收谱和荧光谱的峰值与实验测得的结果吻合得很好,证明了所采用的理论方法的正确性与合理性.最终,通过对该发色团的分子内电荷转移与电荷分布的分析,证实了激发态分子内质子转移发生的可能性,并说明了其转移过程的发生机制.     

3发色团激发态分子内质子转移机理的研究

采用密度泛函(DFT)和含时密度泛函理论(TDDFT)方法对一种新合成的发色团(3)在非质子性溶剂DMSO中的激发态分子内质子转移机制进行了理论研究.基于3发色团的基态和激发态优化结构, 计算得到了该发色团中与氢键相关的键长和键角的大小, 以及与氢键相连接的 O-H键红外振动光谱, 发现分子内氢键在激发态下有增强的趋势. 理论计算得到的吸收谱和荧光谱的峰值与实验测得的结果吻合得很好, 证明了所采用的理论方法的正确性与合理性. 最终, 通过对该发色团的分子内电荷转移与电荷分布的分析, 证实了激发态分子内质子转移发生的可能性, 并说明了其转移过程的发生机制.     

乙二醇分子间氢键结构与溶剂效应

采用密度泛函理论在B3LYP/6-311++G** (范德华校正)水平上研究乙二醇在气相中分别与乙腈、丙酮、四氢呋喃、水、乙二醇形成氢键二聚体的结构性质,根据PCM 极化统一场模型讨论氢键溶剂效应。结果表明,五种氢键二聚体分子中的氢键属于红移氢键,溶剂使氢键二聚体分子的偶极矩变大,并对OH振动频率的影响不大。     

乙二醇分子间氢键结构与溶剂效应

采用密度泛函理论在B3LYP/6-311++G~(**)水平上研究乙二醇在气相中分别与乙腈、丙酮、四氢呋喃、水、乙二醇形成氢键二聚体的结构性质,根据PCM(polarized continuum model)极化统一场模型讨论氢键溶剂效应.结果表明,五种氢键二聚体分子中的氢键属于红移氢键,溶剂使氢键二聚体分子的偶极矩变大,并对OH振动频率的影响不大.     

溶剂极性对1，5-二羟基蒽醌分子双质子转移过程的影响

具有激发态分子内双质子转移特性的分子在荧光传感器、激光材料、生物分子探针等领域具有广泛的应用. 羟基蒽醌作为蒽醌类化合物是自然界中广泛存在且具有质子转移特性的次级代谢物,其衍生物已被广泛研究并成功应用于染料、免疫增强和抗癌药物. 近年来,1,5-二羟基蒽醌(1,5-DHAQ)作为一种具有两个分子内氢键的羟基蒽醌衍生物受到了广泛的关注. 本文采用飞秒瞬态吸收光谱结合含时密度泛函理论方法研究了溶剂极性对1,5-DHAQ分子激发态分子内双质子转移过程的影响. 1,5-DHAQ分子在甲苯、四氢呋喃和乙腈溶剂中的稳态荧光光谱表明,溶剂极性的改变对1,5-DHAQ的荧光峰位置产生了影响. 瞬态吸收光谱表明,溶剂极性的增大加快了质子转移的速率. 超快动力学拟合结果表明,溶剂极性的增大有助于加快1,5-DHAQ分子中的激发态分子内双质子转移过程. 此外,通过理论计算得到的势能曲线分析表明质子转移的能垒随着溶剂极性的增加而逐渐减小,从而促进1,5-DHAQ分子激发态分子内双质子转移过程的发生,这进一步验证和解释了实验结果. 本工作有助于开发和合成更稳定、高效的羟基蒽醌衍生物.     

激发态分子内质子转移分子2-羟基-1-萘甲醛半碳酰腙的光谱特性

通过考察2-羟基-1-萘甲醛半碳酰腙(HNLSC)在不同极性溶剂中的吸收光谱和荧光光谱,详细研究了HNLSC分子在不同溶剂及酸、碱条件下的不同构型,证实了HNLSC具有典型的ESIPT特性。在非极性溶剂中分子主要以分子内氢键的闭式构型存在,这种闭式构型使分子具有ESIPT特性,在环己烷溶剂和高酸度极性溶剂中分子均表现出～415nm的正常荧光和～435nm处的反常ESIPT荧光。在极性质子溶剂中,因溶质和溶剂之间形成了分子间的氢键以及进一步去质子化,HNLSC形成了基态的溶剂化开式构型和离子构型,在吸收光谱中表现出～395nm的离子构型特征吸收。开式构型和离子构型阻断了分子内质子转移途径,因而在荧光光谱中仅表现出一个特征峰。实验进一步通过三乙胺和稀硫酸调节溶液体系的极性和酸度环境,证明在不同溶剂极性和酸度环境下,HNLSC分子不仅存在萘环上羟基变化引起的多种互变异构体间的转化平衡,同时存在—CHN—NH—CO—NH2结构域的烯醇式和酮式结构的相互转化。     

10-羟基苯并喹啉激发态分子内质子转移取代基效应的理论研究

运用密度泛函(DFT)和含时密度泛函(TDDFT)计算方法研究了10-羟基苯并喹啉(HBQ)及其衍生物分子内质子转移过程,探究了取代基效应对质子转移过程的影响,研究发现,HBQ及其衍生物可以形成分子内氢键,且激发态时氢键增强.基态时各分子以醇式构型稳定存在,激发态时酮式构型为优势构象.各化合物的最大吸收峰和发射峰主要是电子从HOMO到LUMO之间的跃迁引起的.基态分子内质子转移(醇式→酮式)需要跃过较高的能垒因而难以发生,而激发态时只需跃过较低能垒就很容易发生分子内质子转移,吸电子基的引入可以使该过程的能垒降低,因此吸电子基有利于激发态质子转移.取代基效应影响化合物的光谱性质.     

溶剂中一、二维电荷转移分子二阶非线性光学性质理论研究

以典型的一、二维电荷转移分子,对硝基苯胺(pNA),1,3-二氨基-4,6-二硝基苯(DADB)分子为例,运用密度泛函理论(DFT)B3LYP和含时耦合微扰(TDHF)方法在6-31+G(d,p)水平上研究了溶剂和入射光频率对目标分子的非线性光学性质的影响.研究发现溶剂分子对分子一阶超极化率β和紫外吸收光谱的影响很大,但对一阶超极化率各向异性比η和退偏比D的影响很小,这是由于随着溶剂相对介电常数的增加,一阶超极化率的分量︱βxxy︱和︱βyyy︱不断增加,且二者具有很好的线性相关性.然而,考虑色散效应后,不同溶剂中分子的一阶超极化率及其各向异性参数都不相同,色散效应对分子一阶超极化率及其各向异性性质均有很大影响.考虑溶剂效应和色散效应后得到的计算结果与实验结果符合得较好.     

金属银表面-分子体系中电荷转移效应的形成过程

本文报道从吸收光谱观察到分子吸附在银表面上所出现的电荷转移效应,着重研究分子与表面之间电荷转移随时间的变化过程,并且对其机理进行初步分析。 关键词：     

无容器过程中Pd-Ni-P系合金的过冷及金属玻璃形成

在1.2m落管中对Pd_43.5Ni_43.5P₁₃和Pd₄₀Ni₄₀P₂₀合金进行了无容器过冷实验。通过在落管中充以不同的惰性气体,从而调节过冷液滴的散热条件,研究了冷却速率对于Pd₄₀Ni₄₀P₂₀合金的玻璃形成、晶体成核和长大的影响。确定了在落管中形成玻璃的临界冷却速率。此外,液滴下落以前的初始温度也与玻璃形 关键词：     

ArCN三原子准分子的研究(Ⅰ)——电子态的量子化学计算

分别采用６－３１Ｇ＊，６－３１Ｇ?＊基组对线性ＡｒＣＮ分子的X²∑⁺，Ａ²∏_i，Ｂ²∑⁺，Ｃ²∏_i，Ｄ²∑⁺和Ｅ²∏_r ６个电子态进行了从头计算法开壳自旋限制Ｈａｒｔｒｅｅ－Ｆｏｃｋ（ＲＯＨＦ）计算。计算结果表明线性ＡｒＣＮ分子的电子态具有典型的准分子结构，从而可以肯定ＣＮ与稀有气体原子Ｒｇ（Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅ）能够形成自由基准分子。对Ｘ²∑⁺，Ａ²∏_i的自旋非限制Ｈａｒｔｒｅｅ－Ｆｏｃｋ（ＵＨＦ）计算证实较大的自旋污染不影响势能曲线的形状。 关键词：     

Effect of variation of dielectric constant on the magnetic field modulation of exciplex luminescence

The effect of variation of dielectric constant on the relative magnetic field effect in singlet luminescence has been studied using a typical exciplex system at a saturating field. The study indicates strong specificity in the perturbation of the magnetic field effect by alcoholic solvents. In contrast to alcohols where relative singlet magnetic field effect is of the order of 2% only, the magnetic field effect in non-alcoholic medium reaches as high as 9%. Moreover, dielectric constant variation in alcohols yields curves which are distinctly different from those in non-alcoholic media. It turns out that this dependence of magnetic field effect on dielectric constant is similar in all non-alcoholic solvent mixtures. An analytical study based on Hong and Noolandi’s solution of Smoluchowski equation has been made. Derived expressions can interpret experimental curves reasonably well.     

用Na2O2-DMSO体系产生O2·的ESR研究

提出了Na₂O₂的二甲基亚砜(DMsO)/H₂O溶液中产生超氧阴离子自由基(O₂^·)的新方法,用电子自旋共振仪(ESR)可直接检测到很强的O₂^·信号,研究了反应的条件及其O₂^·信号的特性,并用该法考察了茶多酚等清除剂对于超氧阴离子自由基的清除作用。结果表明本体系是产生O₂^·的有效方法,可用于超氧阴离子自由基清除剂的研究。     

用Na_2O_2－DMSO体系产生的ESR研究

提出了Ｎａ＿２Ｏ＿２的二甲基亚砜（ＤＭｓＯ）／Ｈ＿２Ｏ溶液中产生超氧阴离子自由基（Ｏ）的新方法，用电子自旋共振仪（ＥＳＲ）可直接检测到很强的Ｏ信号，研究了反应的条件及其Ｏ信号的特性，并用该法考察了茶多酚等清除剂对于超氧阴离子自由基的清除作用。结果表明本体系是产生Ｏ的有效方法，可用于超氧阴离子自由基清除剂的研究。     

与DNA形成电子激发态复合物的水溶铜卟啉Cu（NEAE）的共振拉曼研究

本文用４００ｎｍ和４４５ｎｍ脉冲激光激发测量了不同功率条件下的水溶酮卟啉Ｃｕ（ＮＥＡＥ）（４－Ｎ－乙酸酯基－吡啶基铜卟啉）及其与小牛胸腺脱氧核糖核酸（ＤＮＡ）复合物的共振拉曼光谱。结果表明，Ｃｕ（ＮＥＡＥ）与ＤＮＡ形成了电子激发态复合物。首次观察到激发态铜卟啉除拉曼谱带Ⅵ（～１３７０ｃｍ＾－１）和Ⅷ（～１５７０ｃｍ＾－１）外Ⅶ带（～１４７０ｃｍ＾－１）也出现代表激发态复合物形成的额外峰。激发态复合     

Ni/Ti双金属层的离子束混合与固态反应

本文用慢加热法和离子束混合法在Ni/Ti双金属层上形成无定形混合相。TEM截面图表明扩散过程导致非晶相形成,Ni为主要扩散元素。实验结果还表明离子束轰击增强了Ni的扩散。 关键词：