理论研究氟取代偶氮苯衍生物热致顺反异构化的反应机理

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1、分类号：O641单位代码：10183研究生学号：2015952017密级：公开吉林大学硕士学位论文（学术学位）理论研究氟取代偶氮苯衍生物热致顺反异构化的反应机理Theoreticalstudyonthereactionmechanismofthethermalcis-transisomerizationoffluorine-substitutedazobenzenederivatives作者姓名：刘晓梅专业：物理化学研究方向：量子化学指导教师：白福全副教授培养单位：理论化学研究所2018年6月理论研究氟取代偶氮苯衍生物热致顺

2、反异构化的反应机理Theoreticalstudyonthereactionmechanismofthethermalcis-transisomerizationoffluorine-substitutedazobenzenederivatives作者姓名：刘晓梅专业名称：物理化学指导教师：白福全副教授学位类别：理学硕士答辩日期：2018年5月25日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著

3、作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则应承担侵权的法律责任。，吉林大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。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：＃日期：年月６曰６中文摘要理论研究氟取代偶氮苯衍生物热致顺反异构化的反应机理偶氮苯分子作为非

4、常典型的光致变色化合物，自从1834年第一次被发现到今天一直受到人们的广泛关注。在特定条件下，偶氮苯分子的顺、反异构体之间可以发生异构化反应。有关偶氮苯分子发生异构化反应的反应机理以及如何调控偶氮苯分子的异构化反应是科学家们一直致力研究的课题。本文中，我们利用理论计算的方法对偶氮类化合物分子的性质进行计算，希望能对偶氮苯分子在实际中的应用提供理论指导。本论文是在量子化学计算的基础上，对偶氮苯化合物的一组有效的光开关进行理论计算，目的是描述它们的热致异构化反应机理。全文系统地研究了氟取代基在偶氮苯邻、对位取代带来的影响，并在此

5、研究基础上也考虑了在对位引入吸电子基团（EWGs）、给电子基团（EDGs）的影响。研究结果表明：氟原子在偶氮苯分子的不同邻位进行取代时，会对反式异构体的分子轨道分布有明显的影响，使得顺、反异构体分子的吸收光谱发生移动，从而实现了化合物分子顺、反异构体之间n→π*跃迁谱带的有效分离。但分离效果会因氟原子取代位置的不同而发生变化，同时也会受到氟取代基数目的影响。在偶氮苯分子4个邻位全部被氟原子取代的基础上，进一步在对位引入取代基可以影响化合物的共轭模式，从而可以调整分子轨道的能级顺序，也可以影响化合物的吸收光谱。这些取代基的引入

6、，使得偶氮苯衍生物的异构化反应可以在可见光波长范围下进行。我们对偶氮类化合物热致顺反异构化的反应机理也进行了分析，详细地介绍了该类化合物的热半衰期和异构化反应速率常数，并对它们作了比较。结果表明：偶氮苯分子的异构化反应是全局结构都变化的过程，取代基对化合物的影响取决于它们对共轭体系影响的大小。关键字：偶氮苯，取代基，异构化反应，过渡态，半衰期IAbstractTheoreticalstudyonthereactionmechanismofthethermalcis-transisomerizationoffluorine-s

7、ubstitutedazobenzenederivativesAsatypicalphotochromiccompound,azobenzenemoleculeshavebeenattractingwidespreadattentionsincetheywerefirstdiscoveredin1834.Undercertainconditions,areversibleisomerizationreactionoccursbetweenthecisandtransisomersoftheazobenzenemolecule

8、.Thereactionmechanismoftheisomerizationreactionofazobenzenemoleculesandhowtoregulatetheisomerizationreactionofazobenzenemoleculesarethetopicsthat