论文部分内容阅读
1发光生物体中萤火虫和水母研究的最为深入，其中萤火虫发光技术已经成为标记和观察基因表达，疾病发展状况和构建重组全细胞生物传感器等方面非常普遍的一种工具ǐ本文采用密度泛函理论含时密度泛函理论等对萤光素类似物基态和激发态的性质进行了系统的研究.我们主要研究了不同的TDDFT泛函对萤光素类似物激发态性质的影响ǐ文中主要研究结果如下：(1)基组的选择对萤光素类似物的吸收和发射光谱分子结构的影响非常有限，同时包含极化和弥散效应的6-31+G*基组已可以提供很好的实验结果ǐ(2)萤光素类似物吸收光谱和发射光谱的计算对XC泛函的选择非常敏感ǐB3LYP mPW3PBE B3PW91方法能够提供较好理论计算结果，均方根误差(RMS)和标准差(SD)均在0.40eV以内，且吸收光谱SD在0.27eV以内；发射光谱的SD在0.17eVǐ2分子间弱相互作用在化学物理生物学等方面有着非常重要的作用ǐ文中采用M ller-Plesset微扰理论(MP2)讨论了20种氮杂萘环C(10-n)H(8-n)Nn(n=2468)与F-Cl-Br-间的弱相互作用力ǐ主要结果如下：(1)在所有稳定的复合物中F-与C10-nH8-nNn(n=2、4、6、8)主要形成强σ键型复合物，Cl-和Br-与C10-nH8-nNn(n=2、4、6、8)主要形成氢键型复合物ǐ另外Cl-和Br-与氮杂萘环也形成了少量的阴离子-π型复合物(2)氮杂环中随着N原子数目增多使复合物中卤素阴离子与环之间的相互作用能越负，形成复合物的体系越来越稳定ǐ对阴离子与C10-nH8-nNn(n=2、4、6)环上N原子取代的位置的分析，表明当N原子对β位C原子取代比对位C原子取代对复合物的贡献大ǐ(3)氮杂萘环与卤素离子形成的复合物中，强的共价σ相互作用对氮杂环的前沿分子轨道影响非常显著，明显改变了轨道的组成和能级次序ǐ氢键和阴离子-π相互作用对氮杂环的前沿轨道影响比较小，不会改变分子轨道的能级次序，在多数情况下，会使nπ*轨道能隙略有增加，而氮杂环ππ*轨道能隙略有降低ǐ