双羰基氰吡咯化合物的电子吸收光谱及其溶剂效应的理论研究

采用密度泛函理论(DFT),在B3LYP/6-31G(d,p)水平下研究了双羰基氰吡咯化合物在苯、甲苯、氯仿、四氢呋喃和乙醇等溶剂中的几何结构和电子结构,并在此基础上进行了垂直激发的含时密度泛函(TD-DFT)计算,得到了不同溶剂中的电子吸收光谱,考察了溶剂的极性对分子结构、前线分子轨道及电子光谱的影响。研究结果表明:分子中的芳环和吡咯环形成较大的共轭π键体系;分子结构和电子吸收光谱都不同程度地呈现溶剂效应,溶剂对分子构型的影响主要集中在吡咯环和杂原子上,N10-C17键长由1.474 0增加到1.476 3,C11-C12键长由1.498 3减小至1.495 5,键角C12-C11=O14由127.920 0减小为127.506 7;双羰基氰吡咯化合物的最大吸收波长在溶剂作用下发生红移,且吸收强度明显增加,红移的程度随溶剂极性的增加而增大。