特丁基对苯二酚的光谱及密度泛函研究

• 作者: 施斌 袁荔 唐天宇 陆利敏 赵先豪 魏晓楠 唐延林
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 特丁基对苯二酚 红外光谱 紫外光谱 密度泛函理论
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 原子和分子物理学
• 页码范围: 98-105
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.70.20201555

摘要

特丁基对苯二酚是重要的食品抗氧化剂.理论上,基于密度泛函理论,采用B3LYP泛函及6-311G(d,p)基组在气相环境下优化分子的结构并进行频率计算.在此基础上,基于含时密度泛函理论,选用SMD(solvation model based on density)溶剂模型,利用B3LYP泛函并结合def2-TZVP基组计算分子在无水乙醇溶剂中的前50个激发态.再通过Multiwfn软件对红外光谱做振动分析并考察分子间相互作用对红外光谱的影响,对紫外光谱做分子轨道和电子空穴分析.实验上,通过KBr压片法,利用傅里叶红外变换光谱仪测定样品红外光谱.采用液相法,以乙醇为溶剂,利用紫外可见分光光度计测定样品紫外光谱.通过对比分析可知,理论光谱与实验光谱总体吻合较好.红外光谱各基团的特征吸收峰都较为明显且较好吻合,特丁基对苯二酚二聚体存在氢键作用,这使得O—H键的强度被削弱,导致吸收频率降低并在3670—3070 cm–1处出现一个宽峰.紫外光谱主要由基态跃迁至第1,2,6,7激发态形成,最大吸收峰位于200 nm以下,为 π→π*和σ→π*跃迁形成,268.8 nm和221.4 nm处的吸收峰均为n→π*和π→π*跃迁形成.由电子空穴图可知,这4个主要激发均为电子局域激发.