采用密度泛函理论(DFT)对7-(3,6-二硝基-N-p-乙烯基苯基咔唑)香豆素分子做理论研究。用B3LYP/6-31G(d, p)对其几何结构进行优化, 得到其最稳定构型及能量。在优化结构的基础上, 对其进行频率分析得到了分子的红外光谱和拉曼光谱, 并对谱线中的各峰值做了具体指认, 同时也得到了分子的最高占据轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO)能隙为2.150 eV。利用含时密度泛函理论(TDDFT)对该分子的激发态进行计算, 得到最低十个跃迁允许的单激发态。对前线分子轨道最高占据轨道和最低空轨道分析得到, C-C原子之间形成了离域π键。研究结果表明: 7-(3,6-二硝基-N-p-乙烯基苯基咔唑)香豆素是一种良好的有机半导体材料, 并具有很好的发光性能。

以水杨醛和对乙酰基苯胺为原料, 首次采用绿色环保的室温固相反应方法制备了水杨醛缩对乙酰基苯胺希夫碱, 用元素分析和核磁共振氢谱对产物进行了表征。 测定了产物的紫外光谱、 荧光光谱和相对荧光量子效率, 发现该化合物具有较强的荧光性质。 利用密度泛函理论(density functional theory, DFT)方法, 在B3LYP/6-311G基组水平上优化了该化合物的基态分子构型。 采用相同的方法和基组计算了标题化合物的振动频率, 频率数据中没有虚频, 即该优化构型是稳定的。 分析理论计算结果发现: 标题分子具有较强的芳香性和较大共轭体系。 在基态优化结构的基础上应用含时密度泛函理论(TD-DFT), 在B3LYP/6-31G水平上计算并研究了此化合物的吸收光谱。 用单激发组态相互作用(CIS)方法优化了标题分子的激发态构型, 并在此基础上用TD-DFT//B3LYP/6-31G方法计算了这种化合物的荧光发射光谱。 将理论计算的光谱性质与实验的光谱数据相比较发现二者吻合较好。 分析探讨了化合物分子的结构与其荧光性质之间的关系, 为进一步寻找具有荧光性质的化合物提供了理论指导。

利用实验方法测定了标题化合物的紫外吸收光谱、 荧光发射光谱和相对荧光量子产率, 结果表明该化合物具有较强的荧光性质。 采用密度泛函理论(density functional theory, DFT)中的杂化密度泛函B3LYP方法, 在6-311G(d)基组水平上对该化合物基态分子构型进行了几何结构全优化, 得到了其最稳定构型、 总能量及HOMO与LUMO能级差。 研究结果说明: 分子具有较强的芳香性和较大的共轭体系。 振动频率分析说明, 标题分子优化后的结构稳定。 将优化后的基态结构应用含时密度泛函理论(TD-DFT), 在B3LYP/6-311G水平上计算并研究了此化合物的吸收光谱。 用单激发组态相互作用(single-excitation configuration interaction, CIS)法优化了标题分子的激发态构型, 并在此基础上用TD-DFT//B3LYP/6-311G方法计算了这种化合物的发射光谱。 结果表明, 理论计算的光谱数据与实验结果较吻合。

采用密度泛函理论(DFT) B3LYP/6-31G方法,对设计的6个不同位置取代氨基的 香豆素衍生物的几何构型进行优化。 在所得优化结构基础上对这些分子的稳态二阶NLO系数β值进行计算分析,并采用含时密度泛函理论(TD-DFT)方法 计算了其电子性质,研究了取代位置对香豆素类衍生物分子的二阶NLO性质的影响规律。结果表明:当氨基取代在4号 位时香豆素分子中的羰基表现出供电性,对分子内电荷转移非常不利,不利于提高分子的β值; 当氨基取代在3、5、6、7、8位时分子中的羰基表现出吸电性,使分子形成D-π-A构型,并且氨基在3、7位的取代 能够扩大体系的共轭范围,有效增加了香豆素分子的βtot值。