EDDT及其衍生物的光诱导动力学性质研究

来源 :浙江理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lschx
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近二十多年来,π键合的含硫低聚物及高分子如二硫纶及其衍生物得到了广泛的应用,它们在有机光学和导电材料,有机金属分子的发展中表现出了很好的性质。π给体中硫原子的引入可以拓宽反应维度,这在由四硫富瓦烯制造的超导体得到充分的体现。这种超导体中硫原子以S…S的二维平面网络结构存在,极大优化了整个分子的性质,使其在各向同性方面表现很好。设计新的优良低分子光电材料需要对含硫π给体中电子激发态的性质和电荷转移的现象有透彻的了解。应该指出,电荷转移的过程是由电子-电子,电子-振动相互作用进行的,转移的机制包括振动导致的反应坐标有反应物向产物方向移动。因此,对典型的含硫低分子物质进行研究很有意义,例如在本论文中研究的4,5-二硫代二亚乙基-1,3-二硫环戊烯-2-硫酮(EDDT),以及1,3-二硫环戊烯-2-硫酮(DTT)。本文采用共振拉曼光谱技术结合密度泛函理论研究了EDDT和DTT在不同溶剂中的Franck-Condon区域光诱导反应短时动力学特征,并且将二者进行了对比。总的来说,得到一下三方面结论:(1)测得DTT在341.5nm、354.7nm和368.9nm激发波长下的共振拉曼光谱,理论和实验的电子吸收光谱,傅里叶红外,傅里叶拉曼光谱都通过实验和计算同时获得。结果表明,DTT的A带吸收是由π(C=S)→π*(C=S)的跃迁引起的,前线轨道理论的计算也支持此结果。结合环己烷,乙腈,甲醇中的共振拉曼光谱分析,表明DTT在A带的光诱导短时动力学主要沿着C=C伸缩振动υ2(A1不可约表示), C=S伸缩振动(弱)+H-C=C-H剪式振动υ3, C=S伸缩振动(强)+H-C=C-H剪式振动υ4, S-C-S不对称伸缩振动+H-C=C-H剪式振动υ6,非全对称振动模S=C-SS环外形变振动υ11(B1不可约表示)的2倍频展开。其中既有全对称振动模也有非全对称振动模出现尤其是υ11,它的基频在基频区域并没有出现,仅仅出现了2倍频和4倍频。由此,我们可以推测DTT在Franck-Condon区域A1,B1两种态发生了电子振动耦合。另外,2倍频和4倍频的出现也表明DTT在S2激发态几何构型发生了发生了很大的变化,这与原磺酸根离子S3态是很相似的。令人惊奇的是,我们在共振拉曼光谱中发现了费米共振现象,主要发生在C=S伸缩振动(弱)+H-C=C-H剪式振动υ3, C=S伸缩振动(强)+H-C=C-H剪式振动υ4, S-C-S不对称伸缩振动+H-C=C-H剪式振动υ6的2倍频这3个振动模之间。它们有相同的振动模式和相近的振动频率(υ-13,1074cm-14,1032cm,2υ6,1022cm-1),完全符合费米共振的条件。香港大学的理论计算结果也表明,此处确实可能发生费米共振现象。为了进一步讨论影响费米共振的因素,我们分别在不同激发波长,不同溶剂和不同浓度对共振拉曼光谱进行了研究。结果表明:在DTT中存在的费米共振现象几乎不受(或者很小)激发波长,溶剂浓度的影响,而受溶剂介电常数的影响则很大。随着溶剂介电常数的增大,由费米共振产生的2个新峰之间的距离则逐渐变大。这与文献报道的结果是一致的。(2)测得EDDT在三氯甲烷中的397.9nm和416nm激发光的共振拉曼光谱,同时对吸收光谱和共振拉曼光谱进行了拟合。研究结果表明EDDT的Franck-Condon区域A带的光诱导短时动力学沿着五元环中C4=C5伸缩振动和C4=C5环外扭曲振动展开。电荷转移吸收带可归属于π(S-C-S)→π*(S-C-S)。通过对比拟合的吸收光谱和绝对拉曼横截面,结果发现,实验值和理论拟合结果符合较好。进一步结合简正坐标位移量和全振动重组能,可以有效的解释C4=C5双键上电荷密度减小,同时C4=C5环外扭曲振动模式强度加大。EDDT的Franck-Condon区域A带具有明显的多维性,也同时体现了含时波包在激发态初始能量表面的移动在时间上与振动的传递是有可比性的,这很可能是由于π(S-C-S)→π*(S-C-S)是一个典型的强激发态电子耦合。另外,非全对称对称振动模环形变+H-C-H摇摆振动25(B)的强度也暗示着EDDT的激发态几何结构也沿着S1-C2-S3中的S-C不对称伸缩振动向整个环展开。(3) EDDT和DTT进行了对比,后者在Franck-Condon区域多维性主要表现在C=C伸缩振动υ2, C=S伸缩振动(弱)+H-C=C-H剪式振动υ3, C=S伸缩振动(强)+H-C=C-H剪式振动υ4, S-C-S不对称伸缩振动+H-C=C-H剪式振动υ6,非全对称振动模S=C-SS环外形变振动υ11,而前者主要表现在C4=C5伸缩振动和C4=C5环外扭曲,伴随着中等强度的C=S伸缩振动,C7-C8伸缩振动,环变形+H-C-H摇摆振动展开。我们可以从结构上解释它们的异同。EDDT比DTT多引入的六元环和2个硫原子扩大了电子的离域范围,同时使分子的极性中心向六元环方向移动,电子云主要由C=S转移到了S-C-S轨道上去,表现在吸收光谱上为吸收峰发生了红移。结构决定性质,性质反映结构!
其他文献
【正】 人才资源的开发与配置,是一个部门、行业、单位发挥最佳效能的需要,也是大力发展水利基础产业,适应水利“五大体系”建设,深化水利改革与发展的需要。在人才资源中,科
<正>一、广西自治区本级社会保障基金财政专户管理基本情况社会保障基金财政专户(以下简称"社保专户"),是指财政部门在国有商业银行开设的,用于存储和管理社会保障资金的专用
因生猪养殖业正处于转型升级阶段,本文从国家政策、国际形势、行业现状等方面对2017年生猪养殖业的优略势进行分析,以供生猪养殖者借鉴。
<正> 一九四六年秋,在延安以“延安电影制片厂”名义组织拍摄的《边区劳动英雄》,这是抗日战争年代我解放区最早自力拍摄的一部故事片,虽然因为受着当时战争条件的影响,影片
缎带椅是表达妮卡&#183;祖帕克(Nika Zupanc)女性语言的对象,具有强烈而本质的象征意义。在黑色、白色、粉色和新的金色和玫瑰金色版本中,缎带椅子(Ribbon Chair)是一个物体,
期刊
按照交通高峰期设置的路面照度,在午夜时段就显得太高,为了节约能源,应该在午夜时段关闭一部分路灯,降低路面的照度。以Mega48和PL2110为核心构成的电力线网络技术应用于路灯
党的十九大报告提出,必须始终把解决好农业农村农民问题作为全党工作重中之重,实施乡村振兴战略。乡村振兴,乡风文明是保障。要达到乡风文明,就不能忽略农民的公共文化生活需求,必须高度重视农村公共文化服务供给。当前农村地区的现状时刻提醒着我们农村公共文化建设的现实紧迫性,公共文化产品供给不足和供给不均衡问题突出,甚至在一些落后偏远的农村地区,庸俗、低俗的作品和娱乐内容大行其道,令人堪忧。丰富农村群众的精神
本文首先应用精密量子化学方法对具有不同对称性的Mn2+水分子团簇Mn2+(H2O)n (n=112)进行了计算。采用B3LYP/6-31++G(d,p)(其中Mn2+采用赝势基组LANL2DZ)进行了几何构型的优化以及
3热稳定剂   硬脂酸镁合成新工艺广东工业大学化工系开发了一种在水介质中由硬脂酸与新生成的氢氧化镁进行皂化反应合成硬脂酸镁的湿法新工艺.与传统的复分解法工艺相比,新