新型苯乙烯基喹喔啉类似物的合成表征与理论计算研究及其光学性能探索

《Journal of Molecular Structure》：Synthesis, Characterization, and Theoretical Studies (DFT/TD-DFT) of a Novel Styrylquinoxaline Analog with Promising Optical Properties

本文报道了一种新型苯乙烯基喹喔啉染料的合成与表征，通过DFT/TD-DFT理论计算与实验验证相结合，系统研究了其分子结构、电子特性及溶剂效应。该化合物展现出优异的吸收/发射性能和分子内电荷转移（ICT）特性，在有机太阳能电池（OLEDs）、荧光探针等光电子器件领域具有广阔应用前景。

　　

Highlight

新型苯乙烯基-喹喔啉染料的合成与表征研究：通过全面的光谱分析（包括1H NMR、13C NMR、IR和UV-Vis）确认了其分子结构。为了深入理解其电子结构和光物理行为，我们采用了不同理论水平（[[18], [19], [20], [21]]）进行了密度泛函理论（DFT）和含时密度泛函理论（TDDFT）计算。此外，系统考察了溶剂极性对吸收和发射光谱的影响，以阐明溶剂-溶质相互作用及其对光学性质的影响。

结论

总之，我们成功合成了一种新的苯乙烯基喹喔啉类似物，并通过1H NMR、13C NMR、IR和UV-Vis光谱对其结构进行了表征，证实了所提出的分子框架。在B3LYP/6-311G**水平上进行的密度泛函理论（DFT）计算提供了与实验数据一致的优化几何结构，而在mPW1PW91/6-31G(d,p)和CAM-B3LYP/6-31G(d,p)水平上进行的含时密度泛函理论（TDDFT）研究则准确地再现了观察到的吸收和发射特性，并深入揭示了其电子跃迁的本质。溶剂化显色效应的研究揭示了显著的分子内电荷转移（ICT）特性，这使其成为开发先进光电子和光子器件（如有机发光二极管（OLEDs）和化学传感器）的极具潜力的候选材料。实验与理论计算结果的结合为理解这类材料的构效关系提供了坚实的基础。