6-甲基-4-羟基嘧啶单体及二聚体激发态质子转移异构化反应及光谱的理论研究

高等学校化学学报

6-甲基-4-羟基嘧啶单体及二聚体激发态质子转移异构化反应及光谱的理论研究

周子彦^1,2,3, 赵继阳², 刘敏², 苏忠民^2,3, 谢玉忠², 吴学²

1. 山东理工大学化学工程学院, 淄博 255049;
2. 延边大学理学院化学系, 延吉 133002;
3. 东北师范大学化学院功能材料化学研究所, 长春 130024

收稿日期:2006-11-08 修回日期:1900-01-01 出版日期:2007-12-10 发布日期:2007-12-10
通讯作者: 周子彦

Theoretical Studies on Excited State Proton Transfer Tautomerism Reaction and Spectroscopic Properties of 6-methyl-4-hydroxy Pyrimidine Monomers and Dimers

ZHOU Zi-Yan^1,2,3*, ZHAO Ji-Yang², LIU Min² , SU Zhong-Min^2,3, XIE Yu-Zhong², WU Xue²

1. College of Chemical Engineering,Shandong University of Technology, Zibo 255049, China;
2. Department of Chemistry, College of Science, Yanbian University, Yanji 133002, China;
3. Institute of Functional Material Chemistry, Faculty of Chemistry, Northeast Normal University, Changchun 130024, China

Received:2006-11-08 Revised:1900-01-01 Online:2007-12-10 Published:2007-12-10
Contact: ZHOU Zi-Yan

摘要/Abstract

摘要： 采用ab initio HF理论的组态相关CIS方法和连续溶剂模型PCM, 分别在6-311+G*和6-31G水平上研究了6-甲基-4-羟基嘧啶单体及二聚体激发态质子转移的异构化反应; 对其反应势能面的研究发现, 单体基态和激发态的异构化反应一起可以形成四能级的分子电子体系, 而二聚体的却不能, 由此解释了单体和二聚体的紫外吸收光谱和荧光发射光谱均对应于酮式构型的原因. 利用混合含时密度泛函TD/MPW1PW91理论方法在溶剂存在下计算了标题物质的紫外吸收光谱和荧光发射光谱.

关键词: 6-甲基-4-羟基嘧啶, 激发态, 质子转移, 光谱

Abstract: The excited-state intramolecular proton transfer tautomerism reaction of 6-methyl-4-hydroxy pyri-midine monomers and dimmers was investigated by the ab initio method with the self-consistent reaction field(SCRF) with Tomas's polarized continuum mode(PCM) and CIS theories at HF level on the basis of 6-311+G* and 6-31G basis set. By studying the potential energy surface, it was found that the monomer's ground-state proton transfer process together with the excited-state proton transfer process is a molecular system of four energy level, but dimmers were not, which can be used to explain the fact that UV-visible absorption and fluorescence spectra of monomer and dimers all corresponded to quinoid. The UV-visible absorption and fluorescence spectra of 6-methyl-4- hydroxy pyrimidine monomers and dimers under a solvent effect condition were also investigated with hybrid time-dependent density functional theory(TD-DFT) at MPW1PW91 basis set.

Key words: 6-Methyl-4-hydroxy pyrimidine, Excited state, Proton transfer, Spectroscopy

中图分类号:

O641

TrendMD:

周子彦,,赵继阳,刘敏,苏忠民,,谢玉忠,吴学 . 6-甲基-4-羟基嘧啶单体及二聚体激发态质子转移异构化反应及光谱的理论研究. 高等学校化学学报, doi: .

ZHOU Zi-Yan^1,2,3*, ZHAO Ji-Yang², LIU Min² , SU Zhong-Min^2,3, XIE Yu-Zhong², WU Xue². Theoretical Studies on Excited State Proton Transfer Tautomerism Reaction and Spectroscopic Properties of 6-methyl-4-hydroxy Pyrimidine Monomers and Dimers. Chem. J. Chinese Universities, doi: .

[1]	陈嘉敏, 曲孝章, 齐国华, 徐蔚青, 金永东, 徐抒平. SERS纳米探针对电刺激过程中细胞内产生活性氧的检测[J]. 高等学校化学学报, 2022, 43(6): 20220033.
[2]	王园月, 安梭梭, 郑旭明, 赵彦英. 5-巯基-1, 3, 4-噻二唑-2-硫酮微溶剂团簇的光谱和理论计算研究[J]. 高等学校化学学报, 2022, 43(10): 20220354.
[3]	卓增庆, 潘锋. 基于软X射线光谱的锂电池材料的电子结构与演变的研究进展[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(8): 2332.
[4]	薛谨, 曹小卫, 刘依帆, 王敏. 纸质空心金纳米笼SERS传感器的制备及对非小细胞肺癌患者痰液中miRNAs的快速高灵敏检测[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(8): 2393.
[5]	程效, BORA Debajeet K., Per⁃Anders, GUO Jinghua, 罗毅. 理论研究晶体场效应和电荷转移效应对Co²⁺的2p电子X射线L_2,3吸收边光谱的影响[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(7): 2197.
[6]	彭沁, 方业广, 张腾烁, 崔刚龙, 方维海. DNA环境中硒代胸腺嘧啶和腺嘌呤碱基对的激发态性质和光物理机理的理论研究[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(7): 2136.
[7]	赵东霞, 张海霞, 冯文娟, 杨忠志. 分子形貌所指示的羟基卡宾及其衍生物的质子转移反应[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(7): 2187.
[8]	苏英立, 任海生, 李象远. 非平衡溶剂化新理论在有机染料电子光谱中的应用[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(7): 2254.
[9]	陈峰, 程娜, 赵健伟, 宋易恬, 孙燕燕, 娄鑫梨, 童夏燕. 纳米颗粒银层的电沉积机理及SERS效应[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(6): 1891.
[10]	常慧, 姚双全, 韩文佳, 康榭娜, 张力, 李新平, 张召. 三联吡啶化合物的溶剂致荧光变色及丁醇异构体鉴别[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(3): 902.
[11]	马子辉, 王梦妍, 曹洪玉, 唐乾, 王立皓, 郑学仿. 光激发金属配位四苯基卟啉瞬态吸收和衰减动力学性质研究[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(3): 767.
[12]	腾云洋, 曲泽星, 周中军, 黄旭日. 光诱导分步分态的苯型脱芳构化反应的理论研究[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(3): 752.
[13]	王如新, 赵忠俊, 贺飞耀, 岳寒露, 邓辅龙, 李宏, 李雯雯, 段忆翔. C₁～C₃正构醛、醇在质子转移反应飞行时间质谱中的产物离子特征分析[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(12): 3632.
[14]	张慧东, 谷盼盼, 张芳, 都明旭, 叶开其, 刘宇. 窄光谱磷光配合物的设计及电致发光性能[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(12): 3571.
[15]	潘菁, 徐敏敏, 袁亚仙, 姚建林. 基于表面增强拉曼光谱快速检测纺织品禁用染料[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(12): 3716.