溴甲苯分子及其陽離子的紅外光譜研究.pdf

1、溴甲苯是一種重要的有機合成中間體,用于醫(yī)藥、農(nóng)藥和染料的合成工業(yè)中,溴甲苯有四種環(huán)狀異構(gòu)體,具體為鄰溴甲苯、間溴甲苯、對溴甲苯、溴化芐。本文應用量子化學的密度泛函理論方法(DFT),系統(tǒng)的研究了溴甲苯四種同分異構(gòu)體及其陽離子的結(jié)構(gòu)和紅外振動光譜。
　　本文內(nèi)容分為四章。第一章簡述了溴甲苯的性質(zhì)和用途,所用的理論計算方法和用來計算的軟件Gaussian,所要計算和分析的紅外光譜的簡介(包括選律和光譜振動類型),最后是關于 IRC計算

2、。第二章是計算結(jié)果和分析。首先,對溴甲苯前三種同分異構(gòu)體分子及其陽離子在 B3LYP/6-311G++(d,p)水平進行頻率分析得到穩(wěn)定構(gòu)型,對其分子還在HF/6-311G++(d,p)水平進行了計算,分析表明,在幾何構(gòu)型上,兩種方法基本一致。其次,在 B3LYP/6-311G++(d,p)水平研究了溴甲苯三種同分異構(gòu)體與陽離子的紅外光譜。(1)溴甲苯三種同分異構(gòu)體的紅外振動光譜差別較大,間溴甲苯譜線較鄰溴甲苯和對溴甲苯的譜線密集且豐富

3、;在振動強度上,三者差別也比較大。(2)溴甲苯三種同分異構(gòu)體陽離子的紅外振動譜線之間的不同與分子有所不同,鄰溴甲苯和間溴甲苯譜線較為豐富,對溴甲苯譜線也相對豐富,但不如鄰溴甲苯和間溴甲苯。分子譜線與電離后的譜線相比變化較大,譜線豐富程度和強度都變化較大,說明電離對偶極矩變化的大小也有較大影響。(3)通過對比三種同分異構(gòu)體及其陽離子的振動模式發(fā)現(xiàn),對于對溴甲苯及其陽離子電離前后振動強度最大的模式?jīng)]有發(fā)生變化。最后,對溴甲苯三種同分異構(gòu)體的

4、振動模式進行了歸屬,并與實驗結(jié)果和有關資料報道進行了比較,發(fā)現(xiàn)比較吻合。第三章主要對溴化芐及其陽離子的紅外光譜進行了詳細分析。(1)在 B3LYP/6-311G++(d,p)基組水平上優(yōu)化得到的溴化芐的穩(wěn)定幾何構(gòu)型和紅外光譜,在幾何構(gòu)型上,將其于苯的實驗值進行比較,說明采用考慮了電子相關的雜化密度泛函理論 B3LYP/6-311G++(d,p)對溴化芐進行計算時得到的信息是可靠的。并且也對其振動模式進行了詳細指認。(2)對溴化芐進行了從