基于萤火虫烯醇式氧化荧光素的一系列衍生物的结构和光学性质  

Structural and optical properties of a series of derivatives based on firefly enol-oxyluciferin

作　　者：闵春刚[1] 冷艳[2] 崔小英[1] 杨喜昆[1] 黄绍军[1] 王绍华[1] 任爱民[3] 

机构地区：[1]昆明理工大学分析测试研究中心,昆明650093 [2]昆明理工大学化学工程学院,昆明650093 [3]吉林大学理论化学研究所,理论化学计算国家重点实验室,长春130023

出　　处：《功能材料》2015年第4期4066-4070,4073,共6页Journal of Functional Materials

基　　金：国家自然科学基金资助项目(21473071;21173099;21363012;51363012;51374117);国家重点基础研究发展规划(973计划)资助项目(2013CB834801);云南省应用基础研究计划资助项目(2011FZ040);云南省教育厅科学研究基金资助项目(2012Y545);昆明理工大学人才培养基金资助项目(KKSY201232040)

摘　　要：通过密度泛函理论(DFT)MPW3PBE泛函,对甲基、甲氧基、氰基、氟原子、氨基、硝基取代的萤火虫生物发光底物烯醇式氧化荧光素进行了全优化。计算了他们的电离能(IP)、电子亲和势(EA)、空穴抽取能(HEP)、电子抽取能(EEP)、空穴和电子重组能(λ),评估了它们的空穴和电子传输能力。用含时密度泛函理论(TDDFT)MPW3PBE/6-31+G(d)方法计算了吸收光谱,优化了最低单重态S1,最终研究了它们的荧光光谱。理论计算结果表明,E-CN是具有双重功能的OLEDs材料的优良候选者,即可同时作为电子传输层和发光层材料。E-NO2、E-F和E-OCH3可以作为电子传输材料。而E-NH2可作为空穴传输材料。We used density functional theory （DFT）with the MPW3PBE functional to optimize the firefly enol-oxyluciferin with the substitution of methyl,methoxy,cyano,fluorine,amino and nitro groups.Based on the optimized molecular structures,the ionization potentials （IP）,electron affinities （EA）,hole extraction poten-tials （HEP）,electron extraction potentials （EEP）,as well as hole and electron reorganization energy （λ）were calculated to investigate the hole and charge transport properties.The electronic absorption spectra,the lowest excited singlet state （S1 ）and the fluorescence spectra of firefly enol-oxyluciferin derivatives were calculated by the time dependent density functional theory （TDDFT）TD MPW3PBE/6-31 ＋ G （d）method.The results showed that E-CN is an excellent candidate for the bifunctional OLED materials.It can be used as charge-trans-port and light emitting materials simultaneously.E-NO 2 ,E-F and E-OCH 3 can be used as electron transport materials.And E-NH 2 can be used as hole-transport materials.

关 键 词：萤火虫烯醇式氧化荧光素 密度泛函理论 空穴和电子传输 重组能 发射光谱 

分 类 号：O641[理学—物理化学]