溶劑調控的2,5位取代1,3,4-噻二唑激發(fā)態(tài)結構動力學研究.pdf

1、本文采用共振拉曼光譜結合密度泛函理論計算，研究了5-甲硫基-1,3,4-噻二唑-2-硫酮、5-氨基-1,3,4-噻二唑-2-硫酮、2-氨基-1,3,4-噻二唑和2,5-二甲基-1,3,4-噻二唑分別在乙腈、甲醇和水中的Franck-Condon區(qū)域的激發(fā)態(tài)結構動力學和溶劑作用對其動力學的影響。其創(chuàng)新點為硫酮式結構會與溶劑分子發(fā)生相互作用形成氫鍵團簇絡合物，且溶劑氫鍵作用大大影響了其結構動力學，進一步發(fā)現2,5位上不同的取代基可調控1,3

2、,4-噻二唑與溶劑氫鍵作用的位置。目前主要的研究成果如下：
　　(1)獲取了5-甲硫基-1,3,4-噻二唑-2-硫酮(MTTN)和5-氨基-1,3,4-噻二唑-2-硫酮(AMT)在乙腈、甲醇和水中的紫外吸收光譜圖。含時密度泛函理論(TD-DFT)計算了MTTN和AMT在氣相和不同溶劑模型下的分子軌道、躍遷能和振子強度，結果表明MTTN和AMT在A帶的電子躍遷主體為π→π*，最大吸收波長位于319.9 nm處。獲取了MTTN和AMT

3、在乙腈、甲醇和水中不同激發(fā)波長下的共振拉曼光譜圖，通過固體FT-Raman和FT-IR，以及液相1064和488 nm拉曼光譜、結合氘帶甲醇和重水中的1064和488 nm拉曼光譜指認了MTTN和AMT在氣相和溶劑中的光譜，結果表明二者在氣相中以酮式二聚體穩(wěn)定存在，分別與乙腈形成1:1氫鍵絡合物MTTN(CH3CN)和AMT(CH3CN)，MTTN分別與甲醇、水形成1:3氫鍵團簇絡合物MTTN(CH3OH)3和MTTN(H2O)3，AM

4、T分別與甲醇和水形成1：4鍵團簇絡合物AMT(CH3OH)4和AMT(H2O)4。MTTN和AMT的酮式結構分別與溶劑分子形成分子間氫鍵。分子間的氫鍵可能對于MTTN在甲醇和水中硫酮-硫醇互變異構在Franck-Condon區(qū)域的結構動力學及激發(fā)態(tài)質子遷移有重要作用。
　　(2)獲取了2-氨基-1,3,4-噻二唑(ATD)在乙腈、甲醇和水中的紫外吸收光譜和不同激發(fā)波長下的共振拉曼光譜。含時密度泛函理論(TD-DFT)計算了ATD在

5、氣相和不同溶劑模型下的分子軌道、躍遷能和振子強度，結果表明ATD在氣相和溶劑中的電子躍遷主體都是π→π*，在三種溶劑中的最大吸收波長位于252.7 nm處。通過固態(tài)FT-Raman和FT-IR實驗結果對ATD在氣相和溶劑中的結構進行了指認，S1激發(fā)態(tài)結構動力學主要是沿著C1N6伸縮振動、C1H4面內擺動、N7H8H9面內擺動/C2N5+N5N6伸縮振動、C1S3C2+C2N7H9甲基搖擺/C1N6N5扭轉坐標進行。
　　(3)獲得

6、了2,5-二甲基-1,3,4-噻二唑(DMETD)在乙腈、甲醇和水中的紫外吸收光譜以及三種溶劑中不同激發(fā)波長下的共振拉曼光譜對DMETD的短時結構動力學進行研究。在TD-B3LYP/6-311++G(d, p)水平下計算的DMETD在氣相和溶劑中的躍遷主體都是π→π*，研究結果也發(fā)現DMETD的激發(fā)態(tài)結構動力學受溶劑的影響很小。固體FT-Raman、FT-IR實驗結合密度泛函理論(DFT)計算對DMETD在溶劑中的共振拉曼光譜進行詳細的