苯并二呋喃酮类染料及其取代物的密度泛函理论研究.pdf

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1、第24卷第5期化学研究与应用V0l_24．No．52012年5月ChemicalResearchandApplicationMay，2012文章编号：1004—1656(2012)05-0688-07苯并二呋喃酮类染料及其取代物的密度泛函理论研究任洁，刘旭峰，郭俊旺(广东纺织职业技术学院，广东佛山528041)摘要：采用密度泛函理论(DFI")方法，在B3IXP／6—31G‘的水平上对苯并二呋喃酮类染料及其芳环6，6’，9，9’，l0，10’，11，11’，12，l2’，l3，l3’一取代衍生物进行理论计

2、算，讨论了CH、OCH、CI、NO在不同位置取代对分子的几何结构、电子结构和能量的影响。同时采用含时的密度泛函理论(TD—Drr)方法在相同水平下计算其电子光谱。结果表明：母体被取代后能量降低，结构变稳定；苯并二呋喃酮类染料及其芳环取代物的最低单重激发态均主要源自HOMO—LOMO(叮T一耵)跃迁。关键词：苯并二呋喃酮；密度泛函理论；取代基；电子光谱中图分类号：O641文献标识码：AStudyonbenzodifuranoneanditsderivativeswithdensityfunctionalth

3、eoryRenJie，IiuXu—feng，GuoJun—wang(GuangdongInstituteofTextileTechnology，Foshan528041，China)Abstract：DensityfunctionaltheoryB3LYPwith6-31Gbasissethasbeenusedtoinvestigatethedyesofbenzodifuranoneandits6，6’一，9，9’一，10，10’一，11，11’一，l2，12’一，13，13’一derivativeswi

4、thgroupsofCH3、OCH3、C1andNO2．Thesubstitutioneffectsonthegeometry，electronconfigurationandenergyatdiferentpositionshavebeendiscussedindetailed．Theelectronicspectraarecal—culatcdbythetime—dependentdensity(TD—DFT)atthesameleve1．Thecalculatedresultsshowthatthe

5、energyislowerwhentheparentsaresubstituted．Theresultsalsoshowthatthefirstsingletexcitedstateofbenzodifuranoneshouldberesultedfromtheelec—trontransitionfromthehighestoccupiedMO(HOMO)tothelowestoccupiedMO(LUMO)．Keywords：benzodifuranone；DensityFunctionalTheor

6、y；substituent；electronicspectra自20世纪70年代后期，英国ICI公司首先推它可应用于天然及合成纤维的印染，引起了科学出一类完全不同于传统染料结构的杂多稠环发色家的高度重视，成为目前相当活跃的研究领域J。体系——苯并呋喃酮结构的染料后，德国的拜耳，虽然前人对此类染料的实验研究已经快四十日本的住友等大公司纷纷推出了这种新型的分散年了，但是缺乏系统的理论指导，而在新染料的设染料。此类染料以其鲜艳的色泽、发色值高、牢固计合成方面也迫切需要有效的理论指导。随着密性好等优异的染色性能而

7、著称，尤其是在聚酯超度泛函理论的发展与成熟，已经成功地应用于染细纤维应用上表现出优异的性能，问世以来引起料的研究：2001年，贡雪东工作组通过abinitio和了染料界的广泛关注¨引。其中的苯并二呋喃酮B3LYP方法对酞菁的结构和热力学进行了研究，类染料集中了偶氮和蒽醌两类分散染料的优点，结果表明密度泛函理论B3IYP方法更合理；随收稿日期：201l·10-23；修回日期：2011—12-04联系人简介：任洁(1980一)，女，讲师，主要从事理论计算化学研究。E·mail：yzyrj@163．con第5期

8、任洁等：苯并二呋喃酮类染料及其取代物的密度泛函理论研究689后2002年，他们采用B3LYP／6-311G’／3—21G方密度泛函理论方B3LYP／6．31G+(d)／／B3LYP／6—法分别对四个酞菁的三甲基硅烷基取代物和四个31G(d)对四氮杂卟啉、酞菁、亚酞菁及不对称衍酞菁的叔丁基取代物的单点能、电子吸收光谱、热生物的构效关系进行了量子化学研究¨。可见，力学函数进行了详细的讨论；同年密度泛函理论密度泛函理论运用于染料的研