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(2)

双分子氢键部分和和一

,

方法

,

最好而对,,

毗

】

这

或卜几

用在氢键区域以重现正确的氢键构型方法中有一个分区问题研究表明

些没有氢键的双分子体系用以为节省计算时间取

都可

将在

方法用在盘重叠区域以重现正确的盘间构型

水平来计算不含氢键的

支链最后选定的计算方法和水平为切邓

对氢键体系至少在质子受体一方需要包含一个相邻的碳原子对此我们做了全面的比较我们的模型分子的支链形式为或,,

氢键及左右各一个一

原子及所带的,

原中,

其中卜几

分别代表,

,

子用部分用

水平芳香环用

,

水平支链其余

取两层一,

计算低水平计算用或,,

水平用该水平的数据重新整理在表

范围为整个双分子体系高水平计算用区域范围为

以对照所选择的计算水平的近似程度表中最后一行的

或

稳定化能是单分子优化的能

两倍减去双分子体系

详衰

其计算结果见表用不同分区和不同计算水平的化】

的优化能量本文中能量均用原子单位方法优化的模型分子双分子体系的构型】

体系用找灿

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液晶大分子的量子化学计算方法

化学学报

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我们这里讨论的仅限于由芳环烃苯苯并菲等和,

酞胺基,

、

脂基

、

烷基等组成的液晶分子至于其它的分,

子例如含杂原子的芳杂环分子本文推荐的方法是否也适用需进一步研究,

苯基取代的苯基取代的,,

,

一

三酿胺苯分子的计算一

,

一

三酞胺苯分子,

与上节讨合成了这

论的分子都是以一个苯环为核心但该分子的柔链较短每个柔链带一个苯基,

等

个分子公布了它的单晶衍射数据因而我们可以详细地比较本文选择的计算方法的准确程度计算用

水平所有苯环用有需要用数字结果见表衰闻,,,,

,

用,

仆

,

根据我们确定的计算方法此体系没计算的部分即没有其它柔链部分双计算优化的构型见图

分子体系的晶体结构和

一

三酞胺苯的双分子体系的晶体结构分析资料和

计算优化后结果

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,

一

三酞胺苯的双分子体系的晶体结构分析图

和

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计算优化构型图下

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。

,

,

子的垂直距离大约是亡

三对柔链中只形成两个

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灯目

此

分子间氢键从表

看出计算结果除苯环平面与酞胺,

基平面的夹角误差较大外其它结构参数都符合得很

咖看出双分子体系的计算结果与晶体左右的平移两个分,,

好而平面的夹角误差较大其原因正是上文中分析的,

二面角力常数很小位能面很平缓而晶体结构和气相,,

从图

和表,

双分子相互作用的微小不同就可能对二面角产生较大的影响

结构分析一样两个分子有

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,

,

一

三酸胺苯液晶的研

究

六烷氧基苯井菲取代的

一

三酞胺苯分子

的计算作为一个例子运用所选择的计算水平对六烷氧基苯并菲取代的,,,

一

三酞胺苯分子毋不一,

进行了研,

究与菲,

一

一样

,

也是以一个苯环为核心,

但该分子的柔链很大每个柔链带一个六烷氧基苯并“‘

等【合成了这个分子证明它能形成液晶“

相并有很高的电荷传输速度他们认为双分子苯环在相对扭转

时支链上的苯并菲盘仍然可以重叠并,,

以此来解释很高的电荷传输速度电荷传输速度与协兀相互作用的关系很大当两个

分子的芳环正好相互重叠时协兀相互作用最大电荷传,

,

输速度最大但此时能量最高所以双分子的芳环倾向于相对扭转,

,

。,

以使双分子体系能量最低但此时补兀,

相互作用较小电荷传输速度较小

所以在液晶分子,

的设计中都希望能将盘重叠尽量控制在小的扭转角最

好是

,

即是正重叠,

等合成的这个分子是另。

一条思路,

即让苯环之间扭转角呈现

而处于能量最,

低位置但希望此时柔链上的苯并菲盘可以正好重叠全新的思路很值得认真研究是否可行,

而电荷通过支链上重叠的苯并菲盘进行传输这是一条

由于用本文选择的计算水平可以对很大分子的双

分子体系进行全构型的优化所以可以对这个体系进行更全面的讨论我们仅仅将用甲基用一一

,

分子的己基

声

代替毋,

,

其它保持不变,

苯并菲盘用,

其余用,

这个分

子每个柔链有多个烷烃碳原子,,

所以有众多的不同构见图,

象我们发现能量最低的构象是构象,

为节省

圈

选择的三酞胺苯分子的三个构象了创陌

篇幅图中只画了一条支链并省略了氢原子

所有碳衰,

西,

原子全取反位构象从化学直观上可预期能量最低然后我们选择了某些能量稍高的其它构象进行了优化并

六烷氧基苯并菲取代的

一

三酸胺苯的双分子体系全田,一

优化得到的构型

将两个分子相对扭转发现扭转见图。

。

后

,

看苯并菲盘的重叠情况和,

而田盯介笼

几褚

后最有利于苯并菲重叠的构象是构象是支链上第

讲

川

目

户一

构象和

个原子取顺位构象构一口,

象

是连在苯并菲上的氧原子上的碳原子取顺位构象组成双分子体系时在扭转“

当

构象

时苯并菲,

习钊

盘可以大致重叠

于是对三个构象进行了单分子优化,

口

并将构象双分子体系

分子组成双分子体系,,

将构象是一

和

组成

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