有机半导体Butyl-PBD的DFT理论计算研究

采用密度泛函理论(DFT)方法对2-(4-叔丁苯基)-5-(4-联苯基)-1,3,4-恶二唑(Butyl-PBD)进行了B3LYP/6-31G水平上的分子结构优化、红外光谱、Raman光谱、紫外-可见光谱、分子前线轨道、分子电子密度、Mulliken电荷等理论计算。研究结果表明:理论计算结果与实验数据吻合得较好,对IR、THz、UV-Vis吸收光谱和Raman散射光谱中的特征峰进行了归属,发现Butyl-PBD在0.1～10 THz波谱范围内有五个明显的吸收峰,分别位于2.04 THz、3.48 THz、5.16 THz、6.60 THz及7.08 THz,Butyl-PBD在紫外光波段有三个吸收波段,分别对应于326.76 nm、279.60 nm及269.31 nm,其中326.76nm的紫外吸收峰最强。电子密度计算表明,最大电子密度集中在O原子上,N原子的电子密度次之。Mulliken电荷计算表明,负电荷主要集中在O原子和N原子上,所有H原子的Mulliken电荷都为正电荷,C原子的Mulliken电荷则与其具体位置相关。

OLED绿光掺杂剂DMQA的DFT理论计算研究

采用密度泛函理论(DFT)方法对N,N’-二甲基喹吖啶酮(DMQA)进行了B3LYP/6-31G水平上的分子结构优化、红外光谱、Raman光谱、紫外-可见光谱、分子前线轨道、分子电子密度、Mulliken电荷等理论计算。研究结果表明:理论计算结果与实验数据吻合得较好,对IR、THz、UV-Vis吸收光谱和Raman散射光谱中的特征峰进行了归属,发现DMQA在0.1～10 THz波谱范围内有6个明显的吸收峰,分别位于1.43、2.95、3.81、4.13、6.26以及9.68 THz,DMQA在紫外-可见光波段的457.26、386.76及377.37 nm有三个吸收峰,其中457.26 nm的可见光吸收峰最强。电子密度计算表明,最大电子密度集中在O原子和N原子上,O原子的电子密度高于N原子的电子密度。Mulliken电荷计算表明,负电荷主要集中在N原子和O原子上,N原子的Mulliken电荷密度绝对值大于O原子的Mulliken电荷密度绝对值。

光气的太赫兹／红外吸收及拉曼散射振动光谱研究

采用Restricted Hartree-Fock(RHF)自洽场方法和密度泛函理论(DFT)方法对光气(COCl2)进行了RHF/6-31G、RHF/6-31+G、RHF/6-31++G、RHF/6-311G、RB3LYP/6-31G、RB3LYP/6-311G、RB3LYP/6-31+G、RB3LYP/6-31++G、RB3LYP/6-31G(d)、UB3LYP/6-31G十种水平上的分子结构优化、分子振动模、振动频率及强度的理论计算。研究结果表明:理论计算结果与实验数据吻合得很好,用DFT计算方法的RB3LYP/6-31G(d)基组能获得与实验结果最为接近的理论计算数据,其计算的红外频率与红外实验测试频率的相对偏差绝对值的平均值为2.43%。COCl2各种太赫兹、红外振动模的理论计算活性由大至小的顺序分别为:CCl2 a-str>CO str>CCl2 s-str>Op-deform>CO deform>CCl2 deform。COCl2各种拉曼振动模的理论计算活性由大至小的顺序分别为:CCl2 s-str>CO str>CO deform>CCl2 deform>CCl2 a-str>Op-deform。由于COCl2在9 THz有明显的THz特征吸收和拉曼散射振动,基于这一特性有望开发出毒气的太赫兹快速检测技术。

有机半导体苝的DFT理论计算研究

采用密度泛函理论(DFT)方法对苝进行了B3LYP/6-31G水平上的分子结构优化、IR光谱、Raman光谱、THz光谱、UV-Vis光谱、分子前线轨道、分子电子密度、Mulliken电荷等理论计算。研究结果表明:理论计算结果与实验数据吻合得较好,对IR、THz、UV-Vis吸收光谱和Raman散射光谱中的特征峰进行了归属,发现苝的THz光谱有三个特征吸收峰,它们分别位于2.94、5.46和7.77 THz,其中5.46 THz的吸收是最强的,它是由以C4-C1-C11-C16为轴的苝分子面外对称弯曲振动产生的。苝在UV-Vis光波段有三个吸收峰,峰值波长分别位于420.79、328.14及303.80 nm,其中420.79nm的紫外吸收峰最强。前线轨道计算表明苝分子的HOMO与LUMO能量差值为3.077eV,它与用UV-Vis的理论计算能隙2.946eV仅有0.131eV(4.45%)的偏差。

GHB光学性质的DFT理论计算研究

采用密度泛函理论(DFT)方法对γ-羟基丁酸(GHB)进行了B3LYP/6-31G水平上的分子结构优化、红外光谱、Raman光谱、紫外-可见光谱及分子前线轨道理论等计算。研究结果表明:理论计算结果与实验数据吻合得较好,对IR、THz、UV-Vis吸收光谱和Raman散射光谱中的特征峰进行了归属,发现GHB在0.1～10 THz波谱范围内有四个明显的吸收峰,分别位于0.85、2.89、7.21以及8.61 THz,GHB在紫外波段的235.50、190.23及169.79 nm有3个吸收峰。基于GHB具有特征性的IR、Raman、THz、UV-Vis光谱性质,可以使用光谱技术对GHB进行探测、识别、分析和检测。

有机半导体ADN的DFT理论计算研究

采用密度泛函理论(DFT)方法对9,10-二(2-萘基)蒽(ADN)进行了B3LYP/6-31G水平上的分子结构优化、红外光谱、Raman光谱、紫外-可见光谱、分子前线轨道、Mulliken电荷等理论计算。研究结果表明:理论计算结果与实验数据吻合得较好,对IR、THz、UV-Vis吸收光谱和Raman散射光谱中的特征峰进行了归属,发现ADN在0.1～10 THz波谱范围内有5个明显的吸收峰,分别位于1.08、2.52、4.44、5.64及6.60 THz,其中5.64 THz的吸收是最强的,它是由萘环面外弯曲及蒽环面内摇摆振动产生的。ADN在紫外光波段有三个吸收峰,分别对应于386.34、352.98及352.50nm,其中386.34 nm的紫外吸收峰最强。ADN理论计算能隙值为3.516 eV,比实验值3.2 eV略高。ADN的Mulliken电荷计算表明,所有H原子的Mulliken电荷皆为正电荷,C原子Mulliken电荷与其具体的化学环境相关。