不同取代基下激发态分子内质子转移机理研究

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1、分类号：单位代码：１０１４０密级：公开学号：４０３１５３１７０８ＬＩＡＯＮＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕士学位论文ＴＨＥＳＩＳＦＯＲＭＡＳＴＥＲＤＥＧＲＥＥ不同取代基下激发态分子内质子转移论文题目：机理研究－ＳｔａｔｅＩｎｔｒａｍｏｌｅｃｕＭｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＥｘｃｉｔｅｄｌａｒＰｒｏｔｏｎＴｒａｎｓｆｅｒ英文题目ｆｅｒｒＤｉｆｆｅｒｅｎｔＳｕｂｓｔｉｔｕｅｎｔｓ：论文作者：马艳珍李永庆教授指导教师：专业：粒子物理与原子核物理二〇一八年五月完成时间：Ｉ辽宁

2、大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立完成的。论文中取得的研究成果除加以标注的内容外，不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，不包含本人为获得其他学位而使用过的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中进行ｒ标注，并表示谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：为考堯＾１４《年行！勿日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的原

3、件、复印件和电＋版，允许学位论文被查阅和借阅。本人授权辽宁大学可以将木学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文印。同时授权中国学术期刊（光盘版）电子杂志社将本学位论文收录到《中国博士学位论文全文数据库》和《中国优秀硕士学位论文全文数据库》并通过网络向社会公众提供信息服务。学校须按照授权对学位论文进行管理，不得超越授权对学位论文进行任意处理。保密（），在年后解密适用本授权书。（保密：请在括号＿“内划）Ｑ？授权人签名：指导教师签名：

4、４＾Ａ［１期：＞＾年＜７月巧日曰期：年女月曰１申请辽宁大学硕士学位论文不同取代基下激发态分子内质子转移机理研究MechanismofExcited-StateIntramolecularProtonTransferforDifferentSubstituents作者：马艳珍指导教师：李永庆教授专业：粒子物理与原子核物理答辩日期：2018年5月26日二○一八年五月·中国辽宁摘要摘要自从1956年，激发态质子转移(ESPT)在水杨酸的实验研究中首次被观察到。随后，通过使用理论和实验方法，分子内和分子间光致质子转移反应被

5、广泛研究。氢键作为主要的弱相互作用之一，自然界中的许多物理化学现象与之有关。在质子转移过程中，分子会通过辐射跃迁产生双荧光。通常，双荧光是激发态质子转移过程的标志，即正常和异构结构共存于溶剂中。不同的取代基对激发态分子内质子转移反应势垒及荧光辐射过程有重要影响，进而改变分子的光物理和光化学性质。本文使用密度泛函(DFT)和含时密度泛函(TDDFT)理论研究了AYAAQs和BTBAs体系的激发态分子内质子转移(ESIPT)反应，调查了不同取代基对AYAAQs和BTBAs体系ESIPT反应的影响。激发态下氢键强度受不同取代基的影响被首

6、次报道。通过理论计算我们给出了可视化数据信息，例如结构中与氢键相关的键参数以及振动频率、分子前线轨道（MOs）、约化密度梯度（RDG）、势能曲线等。根据对计算结果的分析，激发态下氢键加强机制被证实，进而为分子的ESIPT反应提供驱动力。我们通过计算吸收光谱和发射光谱，并结合势能曲线可以很好地解释AYAAQs在激发态质子转移过程中分子的光物理和光化学性质的变化。我们揭示了随着不同取代基CH3→CH2Cl→CHCl2→CF3的取代，由AAAQ→CAAQ→DCAQ→TFAQ，AYAAQs衍生物的激发态质子转移反应越来越容易进行。接着我们

7、报道了具有不同取代基的苯并噻唑衍生物BTBAs的光谱特征，通过对理论计算结果的分析，我们明确了激发态下电子的重新分布会导致BTBAs衍生物从BTBA→BTBA-OCH3→BTBA-NO2的质子转－移过程越来越难进行，并且在文中我们还揭示了F具有使BTBA-OCH3荧光再生的特性。关键词：氢键，激发态质子转移，氢键动力学，电子态跃迁IAbstractABSTRACTIn1956,excited-stateprotontransfer(ESPT)wasfirstobservedinexperimentalstudiesofsalicy

8、licacid.Subsequently,intramolecularandintermolecularphotoinducedprotontransferreactionshavebeenextensivelystudiedbyusingtheo