幾種功能有機(jī)分子電學(xué)性能的理論研究.pdf

1、　　在這個(gè)工作中,我們利用密度泛函理論,在B3LYP/6-311+G*基組水平上計(jì)算分析了幾種可以用作分子導(dǎo)線(xiàn)的有機(jī)分子,對(duì)其相應(yīng)電子性質(zhì)進(jìn)行了詳細(xì)討論,并對(duì)烷烴鏈分子中電荷遷移機(jī)理進(jìn)行了分析。論文分三個(gè)章節(jié)討論了不同有機(jī)分子的電子性質(zhì)及其對(duì)電荷傳輸行為的影響。
　　第三章通過(guò)討論兩類(lèi)飽和烷烴分子鏈體系：CnH2n+1OH(n=10,12,14,16,18)和C12H25X (X=Cl,OH,NH2),分別用來(lái)研究氫飽和烷烴鏈

2、中分子鏈鏈長(zhǎng)以及末端官能團(tuán)參數(shù)對(duì)分子鏈中電荷遷移的影響。理論計(jì)算結(jié)果表明：末端官能團(tuán)對(duì)分子電子結(jié)構(gòu)性質(zhì)(即與分子的導(dǎo)電性密切相關(guān)的HOMO-LUMO前線(xiàn)軌道能隙值)影響比較大,而分子鏈鏈長(zhǎng)對(duì)分子電子結(jié)構(gòu)性質(zhì)影響則相對(duì)較小,這也與我們之前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是一致的。對(duì)飽和烷烴鏈分子的電荷遷移機(jī)理研究中,發(fā)現(xiàn)分子最高占據(jù)軌道與最低空軌道之間的能隙值與分子的電離勢(shì)之間存在著很好的線(xiàn)性相關(guān)性。同時(shí),通過(guò)對(duì)分子的自旋密度分布(即可用來(lái)表征空穴分布狀態(tài)的參

3、量)分析可知,如果一維烷烴鏈分子結(jié)構(gòu)中失去一個(gè)電子,空穴會(huì)分布在分子軌道中用于傳輸電荷的軌道上(即波函數(shù)離域在整個(gè)線(xiàn)性結(jié)構(gòu)分子上)。根據(jù)以上結(jié)果,可以預(yù)測(cè)發(fā)生在飽和烷烴鏈分子的電荷遷移,其傳輸機(jī)理應(yīng)屬于空穴傳輸,而不是電子傳輸機(jī)理。
　　第四章在十二烷醇分子中引入雙鍵、三鍵,并通過(guò)它們位置的改變,分別用以研究不飽和鍵的引入及其位置的變化對(duì)能隙、分子前線(xiàn)軌道集居分布以及電子傳輸特性的影響。研究表明,不飽和鍵的引入降低了十二烷醇分

4、子的EHOMO,但由雙鍵結(jié)構(gòu)構(gòu)成的大共軛π體系相對(duì)三鍵組成的體系的EHOMO更低,這正好與分子穩(wěn)定性順序相一致；從分子前線(xiàn)軌道集居分布來(lái)看,除單烯烴LUMO集居分布受共軛體系限制很小外,其余不飽和分子前線(xiàn)分子軌道均局域于共軛體系,使隧穿效應(yīng)成為局域分子軌道中主要的傳輸機(jī)制；不飽和分子中導(dǎo)電能力的順序?yàn)椋喝?> 炔 > 單烯。
　　第五章對(duì)兩種不同空間異構(gòu)的二苯基乙烯分子的平衡結(jié)構(gòu)構(gòu)型、相應(yīng)電子結(jié)構(gòu)及其能隙進(jìn)行的研究表明,兩種