利用光物理和计算方法对基于光电活性香豆素的替代物（PM6C和PM7C）衍生物进行研究

《Journal of Fluorescence》：Investigation of Optoelectronically Active Coumarin Based Substitute (PM6C and PM7C) Derivatives Using Photophysical and Computational Methods

考察PM6C和PM7C的溶剂变色效应及偶极矩特性，通过吸收发射光谱和溶剂极性函数分析，结合DFT计算验证，评估电子参数及电导率，揭示其在光电器件中的应用潜力。

　　

摘要

在室温下，通过一系列极性逐渐增加的溶剂中的吸收和发射光谱，研究了4-(2-碘代-苯氧基甲基)-6-甲氧基-铬烯-2-酮（PM6C）和4-(2-碘代-苯氧基甲基)-7-甲氧基-铬烯-2-酮（PM7C）的溶剂致色效应和偶极矩特性。从光谱数据获得的斯托克斯位移（Stokes shift）对于这两种分子来说都是向长波方向移动的，表明发生了π-π*跃迁。利用Lippert-Mataga、Bakhshiev、Kawaski-Chamma-Viallet和Reichardt的溶剂极性函数，确定了PM6C和PM7C的基态和激发态偶极矩。由于在极性更强的激发态中π电子密度发生了显著重分布，因此激发态的偶极矩大于基态的偶极矩。使用密度泛函理论（DFT）方法进行的计算验证了通过溶剂极性函数计算得到的结果。通过DFT方法得到的HOMO（最高占据分子轨道）和LUMO（最低未占据分子轨道）能带与循环伏安法数据吻合良好。利用HOMO和LUMO能带的值，估算了这些分子的能隙、化学硬度（?）、化学软度（s）、电离势（IP）、电子亲和力（EA）、电负性（χ）、亲电性（ω）和化学势（μ）。通过交流阻抗行为研究了这些合成分子的电导率和电荷传输特性。本研究全面了解了这些分子在光电设备中的应用潜力。

在室温下，通过一系列极性逐渐增加的溶剂中的吸收和发射光谱，研究了4-(2-碘代-苯氧基甲基)-6-甲氧基-铬烯-2-酮（PM6C）和4-(2-碘代-苯氧基甲基)-7-甲氧基-铬烯-2-酮（PM7C）的溶剂致色效应和偶极矩特性。从光谱数据获得的斯托克斯位移对于这两种分子来说都是向长波方向移动的，表明发生了π-π*跃迁。利用Lippert-Mataga、Bakhshiev、Kawaski-Chamma-Viallet和Reichardt的溶剂极性函数，确定了PM6C和PM7C的基态和激发态偶极矩。由于在极性更强的激发态中π电子密度发生了显著重分布，因此激发态的偶极矩大于基态的偶极矩。使用密度泛函理论（DFT）方法进行的计算验证了通过溶剂极性函数计算得到的结果。通过DFT方法得到的HOMO和LUMO能带与循环伏安法数据吻合良好。利用HOMO和LUMO能带的值，估算了这些分子的能隙、化学硬度（?）、化学软度（s）、电离势（IP）、电子亲和力（EA）、电负性（χ）、亲电性（ω）和化学势（μ）。通过交流阻抗行为研究了这些合成分子的电导率和电荷传输特性。本研究全面了解了这些分子在光电设备中的应用潜力。