溶液中瓜阿兹琳（guaiazulene）与对氯苯胺（p-chloranil）电荷转移复合物的研究：一种结合光谱学与量子化学的方法

《Scientific Reports》：Investigation of the guaiazulene–p-chloranil charge transfer complex in solution: a combined spectroscopic and quantum chemical approach

　　

摘要

富含电子的瓜阿唑烯（(D)与缺乏电子的

-氯苯胺（(A)在溶液中的自发相互作用形成了一个稳定的供体-受体电荷转移（CT）复合物，该复合物的特征是在808纳米处有一个明显的近红外吸收带。本研究旨在通过实验和理论相结合的方法来阐明这种相互作用的本质、强度及其电子起源。吸收光谱和荧光猝灭实验表明供体与受体之间存在显著的结合，结合常数分别为20,830 dm3 mol?1和43,560 dm3 mol?1，这表明在溶液中存在强烈的分子间电子耦合。为了更深入地了解该复合物的结构和电子特性，我们在气相和非极性溶剂环境中进行了密度泛函理论（DFT）计算，以获得优化的几何结构，并分析了-A系统的基态和激发态电子结构。理论结果表明，供体与受体之间的排列有利于瓜阿唑烯的π电子系统与

-氯苯胺的低能π*轨道之间的有效重叠。此外，使用时间依赖密度泛函理论（TDDFT）研究的激发态性质与实验结果非常吻合，预测的CT跃迁能量为1.534电子伏特，与实验观测值1.537电子伏特非常接近。光谱观测与理论预测之间的强相关性为理解控制瓜阿唑烯–

-氯苯胺电荷转移复合物形成的电子相互作用提供了全面的见解，并突显了分子间供体-受体耦合在稳定这种非共价组装中的作用。