【摘 要】
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在过去的六十多年里,酞菁及其金属配合物的制备及性质表征得到了广泛的研究。这种化合物具有的强的着色性以及与酞菁环18π电子体系和金属原子相关的多种氧化还原性质引起了人
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在过去的六十多年里,酞菁及其金属配合物的制备及性质表征得到了广泛的研究。这种化合物具有的强的着色性以及与酞菁环18π电子体系和金属原子相关的多种氧化还原性质引起了人们广泛的研究兴趣。近年来,酞菁配合物以其非同寻常的光、电、热、磁性质和作为新型的分子导体、分子磁体、分子电子元器件等功能材料的巨大的应用潜力,更加吸引着人们越来越浓厚的研究兴趣。
为了更加深入地理解实验结果并对进一步的实验提供理论指导,很多学者在研究工作中引入量子化学。本文的研究工作主要集中在自由酞菁及其金属配合物酞菁锌分子的几何构型、电荷分布和振动光谱方面的研究。
本论文用Gaussian98量化程序包,在密度泛函B3LYP水平上使用6-31G(d)基组,对自由酞菁分子进行了系统的计算和研究。对对称条件限制下的平面型酞菁分子和非对称条件限制下的非平面型分子的完全优化的几何构型进行了理论研究,并对它们进行比较,得出了非对称性酞菁分子比较稳定的结论。将计算获得的酞菁最小能量结构参数与实验所测的晶体数据进行对比,发现二者符合性很好。这表明在该类大分子的研究工作中,使用该计算方法和选用该基组是非常合适的。同时,研究了它们的电荷性质和红外光谱。将计算获得的红外光谱与实验获得的进行了比较,发现两者相关性很好。通过动画辅助和位移量的方法对计算获得的红外光谱振动模式进行准确的指认,对有争议的指认提出了自己的看法。
本论文还在密度泛函B3LYP水平上使用6-31(d)基组对酞菁锌配合物(ZnPc)的完全优化的几何构型进行了理论研究,并将计算获得的最小能量结构参数与晶体数据进行比较。同时计算了它的电荷分布和红外振动频率及强度,利用动画辅助对红外光谱振动模式进行了详细的指认,并将计算获得的红外光谱与实验数据进行对比,相关性很好,证明在该领域采用该计算方法是有效的。同时,将ZnPc红外光谱与对称性H<,2>Pc进行比较,对传统的经验指认提供了有价值的信息,并将对进一步研究酞菁类似物及其金属配合物的振动光谱提供帮助。
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