2-巯基-5-硝基苯并咪唑振动光谱的密度泛函理论研究

摘要：

选用密度泛函理论中的B3LYP杂化泛函,在B3LYP／6-31+ +g (d ,p)(C ,H ,N ,S )水平下,优化了2-巯基-5-硝基苯并咪唑分子(MNBMZ)的结构,优化结果表明,2-巯基-5-硝基苯并咪唑分子是一个近平面结构.通过频率计算,获得了2-巯基-5-硝基苯并咪唑分子(MNBMZ)的拉曼光谱,并和实验获得的拉曼光谱图进行了对比,200～800 cm －1波数段实验获得的拉曼谱带波数和理论计算波数相比,有一定程度的蓝移, 800～1 800 cm－1波数段实验获得的拉曼谱带波数和理论计算波数相比,发生了一定的红移.对实验和理论计算光谱主要振动峰进行线性回归拟合,相关系数 r＝0.998 ,标准偏差14.98 .实验和理论计算获得的拉曼光谱图基本上是一致的,表明本文选取的DFT理论计算方法是可靠的.结合VEDA4软件对2-巯基-5-硝基苯并咪唑分子的拉曼谱带简正振动模式进行了指认.此外,分析并讨论了2-巯基-5-硝基苯并咪唑分子(M N-BMZ )前线轨道及 HOM O ,LUMO轨道的组成,HOMO和LUM O轨道能级差为3. 31 eV ,电子有从 HO-M O跃迁到LUM O的趋势. HOM O轨道中S原子的贡献是52.53%,LUM O轨道中硝基 N和O原子的贡献分别为23.03%,19. 97% 和19.36%.采用含时密度泛函理论(time dependent density functional theory , TDDFT )对2-巯基-5-硝基苯并咪唑分子(M NBMZ )的激发态进行了计算分析,计算结果表明甲醇溶剂中2-巯基-5-硝基苯并咪唑分子(M NBMZ)理论计算的吸收波长为213 ,281和437 nm ;实验获得的吸收波长223 , 272和353 nm .对研究2-巯基-5-硝基苯并咪唑分子的性质,提供了理论基础.

关键词：密度泛函理论、振动光谱、2-巯基-5-硝基苯并咪唑、激发态

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分类号：O641(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家自然科学基金项目21327803 ,2017年黑龙江省教育厅备案项目1352M SYYB012 ,1351M SYZD003

在线出版日期：2019-10-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：3047-3050