适用于液晶大分子的量子化学计算方法以及六烷_省略_苯并菲取代的

液晶大分子的量子化学计算方法

的年第

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研究论文

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适用于液晶大分子的量子化学计算方法以及六烷氧基苯并菲取代的,

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一

三酞胺苯液晶的研究

丁涪江

赵可清成都石仪拓

四川师范大学化学与材料科学学院

摘要

盘状液晶分子之间的相互作用决定液晶的性质为了选择合适的计算方法以便用,

,

化学研究液晶大分子

设计了对位取代苯和三酞胺苯作为模型分子用高水平的

州【田刀‘,

‘

侧

,

计算提供了与晶日一,

体结构资料相符合的较准确的二体相互作用结果然后与各种较低级别的计算进行比较说明水平比较合适盘重叠部分的相互作用主要是色散作用用处理其余部分用,,

力场处理氢键主要是静电作用用,,

,

处理通过对苯取代的一,

,

一

三酞胺苯的双分子构型优化并与晶体结构数据进行,

比较进一步说明,

水平计算的适用性在此基础上对六烷氧基苯并菲取代的方法

一

三

酞胺苯的双分子构型进行了优化为解释它所形成的液晶具有较高的电荷传输能力提供了有用的信息关性词盘状液晶电荷传输量子化学

,

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资助项目

液晶大分子的量子化学计算方法

丁涪江等

适用于液晶大分子的量子化学计算方法以及六烷氧基苯并菲取代的,

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三酸胺苯液晶的研究吞

能形成液晶相的分子称为液晶分子液晶的性质取

作用主要是静电作用用以得到好的结果卜

以,

水平的计算可将两者结合氏,

决于液晶分子之间的相互作用而其中二体相互作用起主导作用川获得两个液晶分子相互作用的详细情况对于进一步研究液晶的性质是十分重要的不论是棒状还是盘状液晶一般来说分子都由两部,

,

基于这种认识

用

四,

水平对模型,

分子进行计算

方法是研究大分子的一个有效,

方法它将一个大分子分为二或三个区域对感兴趣的区域采用高水平的计算而一般的区域采用较低水平的

分组成一是刚性核二是连在刚性核上的柔

链在计,

算时如果忽略了某一部分或对某一部分作了过度简化,

,

计算这一方法已成功地应用于含氢键的体系【,

一

因

则计算结果将会不可靠所以对液晶大分子特别是对双分子大体系选择合适的计算方法是重要的,

为这个方法己包含在广泛的应用

程序中所以得到,

,

液晶分子之间是弱相互作用主要是,

本文中将用到一些模型分子和真实分子现统一标识如下见表和,

铂力云,

,

有时还有氢键量子化学研究弱相互作用有,

许多困难

需要用大的基组以描述较宽阔区域的电子对大,

设计三个对位取代的苯模型化合物原因有三一是该类型的化合物本身也是液晶分子【,

又需要用包括相关能的方法描述色散作用

具有液晶分子

分子用如此高水平的计算是不现实的本文通过对模型分子的计算和比较选择了一种合适的计算方法可以,

的基本特征即芳环组成的刚性核和连在刚性核上的柔

链二是在形成氢键的酞胺荃的左右都连着碳原子可以研究

,

用来研究含氢键作用的大型盘状液晶分子之间的相互

分区的影响见下,

三是含有脂基和烷、

作用为讨论液晶的性质提供了一种有效的量子化学研,

基等比较常用的不形成氢键的柔链可与酞胺基柔链作比较这三种模型化合物分别简称为酞胺基化合物

究方法

脂和

基化合物和烷基化合物简写为,

一

蒯一

,

计算方法的选择计算对位取代苯时苯环用州田刀,,

支

研究的对象是盘状液晶大分子例如带三个大支链的三酞胺苯分子它们之间的相互作用包括两种类型,

,

链用

一

,

,

在

称性下进行全构型优化,,

在双分子体系中优化后每个分子的构型变化不大只,

一是盘盘之间的协相互作用本质上是,

兀

作用对兀魂

是形成氢键的柔链向对方稍有弯曲以满足形成氢键的

二是酞胺基支链之间的作用含有氢键,

相互作,

需要本文关心的是盘间距离的构型优化的构型见表最小的体系有

、

盘间相对转角以及氢键按常规须进行频率,,

用和氢键量子化学曾对小分子作过许多研究

其结而用

的形成其实这几个结构参数也基本确定了整体双分子和图,

论是需用,

叹

计算补兀相互作用‘

,

计算氢键,

基组是

分析以证明模型

化合物是稳定结构但由于体系较大

等建议的基组在吞增加指数为的,

基组基础上对第二周期元素

个基函数计算机资源不够未能计对称性限制后继续构型优化,,

函数这个较弥散的极化函数可以

算成功我们在取消

改善对

弱相互作用中色散能的描述而氢键相互衰自幻

苯衍生物模型化合物的结构和命名山

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对位取代苯分子的双分子体系的优化构型

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右双分子的优化构型助

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得到相同的构型和相同的能量这从另一个方面佐证该优化的构型是稳定结构由晶体结构数据可知芳香族化合物双分子重叠构

的结果见表由于

和图刀‘

同样优化的构型在盘间距离和,

氢键参数方面都是合理的和兀

日吞

,

已被证明

型时的盘间距离一般是键的一勺距离在

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二

氢,

分别适 …… 此处隐藏：1886字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……