1,3-二硫杂环戊烯衍生物的合成、性质及量子化学计算

来源 :延边大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wanwan1985
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1,3-二硫杂环戊烯(DT)衍生物作为四硫富瓦烯(TTF)的构成单元,由于其本身特殊的结构和优良的物理性能,在非线性光学、分子电子学、信息存储、生命科学等领域显示出了诱人的应用前景,引起国内外众多化学和物理学家的关注.  本工作设计合成了6种具有D-π-A共轭结构的1,3-二硫杂环戊烯衍生物:3-(4,5-二苄硫基-1,3-二硫代环戊烯-2-亚基)萘吡喃酮;3-(4,5-二甲硫基-1,3-二硫代环戊烯-2-亚基)萘吡喃酮;3-(4,5-二(十二烷硫基)-1,3-二硫代环戊烯-2-亚基)萘吡喃酮;3-(4,5-二(十六烷硫基)-1,3-二硫代环戊烯-2-亚基)萘吡喃酮;3-(4,5-二(丙腈硫基)-1,3-二硫代环戊烯-2-亚基)萘吡喃酮和3-(4,5-(乙烯撑二硫)-1,3-二硫代环戊烯-2-亚基)萘吡喃酮.利用1H-NMR、13C-NMR、TOF-MS、FT-IR、UV-Vis等进行了表征,确定了化合物的结构.  通过对产物的荧光检测,研究了它们的结构与荧光性质之间的关系.检测发现非荧光物质1,8-萘二甲酸酐分子键合了有机功能基团1,3-二硫环戊烯基后荧光明显增强,这一研究为新型荧光材料的开发提供了新的思路.  对合成的目标化合物进行了热稳定性研究.结果表明,其中含十二烷硫基的1,3-二硫代环戊烯衍生物热稳定性较好,开始失重温度为219℃.  运用量子化学密度泛函B3PW91方法,在6-31G水平上对分子的几何构型进行了优化,讨论了化合物的电子结构和前线分子轨道能级分布.计算结果表明,由于HOMO与LUMO之间的能隙减小,容易向激发态跃迁,从而有利于荧光的产生.在此基础上,运用TDDFT方法计算了体系的电子光谱,计算结果和实验值基本一致.
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