胭脂红和苋菜红分子结构与光谱性质的对比研究

• 作者: 张咏 朱纯 胡扬俊 陈国庆
• 来源期刊: 光谱学与光谱分析
• 学科: 化学
• 关键词: 胭脂红 苋菜红 含时密度泛函 量子化学 吸收光谱 荧光光谱
• 年，卷（期）: 2015,（11）
• 页码范围: 3017-3022
• 页数: 6页
• 分类号: O644.2
• 字数: 4359字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2015)11-3017-06

摘要

应用英国Edinburgh FLS920P稳态‐瞬态荧光光谱仪，对互为同分异构体的胭脂红、苋菜红分子的吸收光谱和荧光光谱实验检测，得到二者的光谱特性参数，并进行对比。分别采用密度泛函理论（DFT ）和含时密度泛函理论（TD‐DFT ）对这两种分子的基态和激发态结构进行优化，将所得基态分子构型进行频率计算，结果显示均无虚频存在，进而比较两分子构型在不同能态下的差异。在此基础上，应用TD‐DFT并结合极化连续介质模型（PCM ）在6‐311＋＋G（d ，p）水平上分别计算二者的吸收光谱和荧光光谱，对两种分子的发光机制、荧光光谱特性差异与分子结构的关系进行了分析。结果表明，两种分子的基态结构均为非平面，它们中的两个萘环不共面，存在一定的夹角；苋菜红含有分子内氢键，且氢键所在萘环的平面性要优于胭脂红分子对应的萘环部分；激发态时二者各自的两个萘环均共平面。量子化学计算得到的光谱理论值与实验结果较为吻合，说明优化所得胭脂红与苋菜红的分子构型基本合理。与苋菜红相比，胭脂红右侧萘环结构的平面性稍差，分子从激发态跃迁回到基态经历了更多的振动和转动，损耗了更多的能量，导致用来产生荧光光子的能量减少，因此，胭脂红的荧光发射波长更长。本文首次得到胭脂红、苋菜红分子基态与激发态下的分子结构信息，并找出二者光谱特性差异的原因，结果可为研究同分异构体分子的光谱特性与分子结构的关系提供参考。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈国庆	江南大学理学院	75	407	12.0	16.0
2	朱纯	江南大学理学院	35	93	5.0	9.0
3	张咏	江南大学理学院	7	28	4.0	5.0
4	胡扬俊	江南大学理学院	6	24	4.0	4.0