氯取代对9,10-二苯基蒽（DSA）的结构和光物理性质的影响

《Journal of Fluorescence》：Influence of Chlorine Substitution on the Structures and Photophysical Properties of 9,10-Distyrylanthracene (DSA)

氯代9,10-二苯基蒽衍生物通过DFT和TD-DFT计算研究，发现不同取代位置（2-、3-、4-氯及双氯）显著影响分子间作用力（C-H…π、π…π堆积）和堆积模式（J-聚集），进而改变光物理性质。密度泛函理论验证激发态主要位于蒽环内。

　　

摘要

为了研究氯取代基对9,10-二苯基蒽（DSA）的结构和光学性质的影响，合成并表征了一系列氯化的DSA衍生物，即9,10-双(2-氯苯基)蒽（2-BCSA）、9,10-双(3-氯苯基)蒽（3-BCSA）、9,10-双(4-氯苯基)蒽（4-BCSA）和9,10-双(3,5-二氯苯基)蒽（BDCSA），并利用密度泛函理论（DFT）和时依赖密度泛函理论（TD-DFT）进行了计算。结果表明，氯取代基能够有效影响分子间相互作用和分子堆积方式。与DSA类似，在2-BCSA晶体中形成了较强的C-H…π分子间相互作用；而在其他氯化衍生物中，C-H…π分子间相互作用可以忽略不计。特别是在3-BCSA和BDCSA晶体中存在π…π分子间相互作用。BDCSA分子表现出离散的π-π蒽二聚体堆积模式。此外，在4-BCSA晶体中形成了J型分子聚集模式。不同的分子间相互作用和分子堆积方式导致了它们不同的光物理性质。理论计算还表明，所有化合物的电子激发主要发生在蒽基团内部。本研究揭示了氯取代基对基于蒽的材料的光物理性质和结构的调控作用。