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并三噻吩及其衍生物结构和电子光谱的理论研究

作　者: 李朝杰
导　师: 张敬来；王华
学　校: 河南大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 并三噻吩电子光谱含时密度泛函
分类号: O626.12
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

β-低聚噻吩是用来模拟共轭π电子体系的有机材料之一,被广泛应用在电子或光学设备的功能组分中。相关的例子包括:增加有机超导体的临界温度以及改良有机场效应晶体管(OFETs)的迁移率。近年来,并三噻吩(s-DTT)做为螺烯高级同系物的“建筑块”,已经引起了极大的关注。作为共轭π电子体系的模型,它的衍生物也是吸引人的。最近,我们课题组合成了一系列并三噻吩衍生物。为了解释其结构与性能的关系,我们对并三噻吩及其衍生物完成了广泛的理论研究。本文的具体内容如下:在第一章里,我们介绍了本文的理论方法、研究背景。在第二和第三章里,我们对并三噻吩及其一系列的衍生物执行了密度泛函理论研究,论述了它们的平衡几何构型和前线轨道能级。研究表明,在并三噻吩中取代基的引入增强了这些离域π电子体系的共轭性质,使吸收波长发生红移。此外,在含时密度泛函理论下计算的垂直激发能与可利用的实验结果符合的非常好。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-25
  1.1 稠合噻吩类化合物的研究背景和选题意义  8-11
    1.1.1 在有机场效应晶体管中的应用  8-10
    1.1.2 在有机发光二极管中的应用  10-11
  1.2 理论基础  11-15
    1.2.1 薛定鄂方程和三个基本近似  11-12
    1.2.2 量子化学计算方法及应用简介  12-14
    1.2.3 PCM方法  14-15
  1.3 研究内容和选题依据  15-20
    1.3.1 研究内容  15-18
    1.3.2 选题依据  18-20
  参考文献  20-25
第二章并三噻吩衍生物结构和电子光谱的理论研究  25-45
  2.1 引言  25-26
  2.2 实验和计算方法  26
  2.3 s-DTT的结构和电子光谱的理论研究  26-29
    2.3.1 平衡几何构型  26-27
    2.3.2 前线分子轨道能级及能隙  27-28
    2.3.3 不同泛函计算的垂直激发能及其差别  28
    2.3.4 结论  28-29
  2.4 β-噻吩基并三噻吩结构和电子光谱的理论研究  29-32
    2.4.1 平衡几何构型  29
    2.4.2 前线分子轨道能级及能隙  29
    2.4.3 不同泛函计算的垂直激发能及其差别  29-32
    2.4.4 结论  32
  2.5 α-萘基并三噻吩结构和电子光谱的理论研究  32-36
    2.5.1 平衡几何构型  33-34
    2.5.2 前线分子轨道能级及能隙  34-35
    2.5.3 不同泛函计算的垂直激发能及其差别  35-36
    2.5.4 结论  36
  2.6 苯基噻吩基并三噻吩结构和电子光谱的理论研究  36-40
    2.6.1 基态平衡几何构型  38
    2.6.2 前线分子轨道能级与能隙  38
    2.6.3 不同泛函的垂直激发能的差别  38-39
    2.6.4 结论  39-40
  2.7 本章小结  40-41
  参考文献  41-45
第三章噻吩螺烯结构和电子光谱的理论研究  45-63
  3.1 引言  45-46
  3.2 实验和计算方法  46
  3.3 [n]螺烯(n=3-5)结构和电子光谱的理论研究  46-51
    3.3.1 平衡几何构型  46-48
    3.3.2 前线分子轨道能级及能隙  48
    3.3.3 不同泛函计算的垂直激发能及其差别  48-51
    3.3.4 结论  51
  3.4 [7]螺烯结构和电子光谱的理论研究  51-57
    3.4.1 基态平衡几何构型  52-53
    3.4.2 前线轨道能级和能隙  53-55
    3.4.3 不同泛函计算的垂直激发能及其差别  55-56
    3.4.4 结论  56-57
  3.5 本章小结  57
  参考文献  57-63
结束语  63-64
致谢  64

并三噻吩及其衍生物结构和电子光谱的理论研究

内容摘要

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