Theoretical Study of Synthesis Mechanism and Electronic Structure for 3-Octylthien-2,5-ylenediethynylene-co-benzo[<i>c</i>]-1',2',5'- thiadiazo-3,6-ylenedi(2,5-thienylene)

Abstract

采用密度泛函理论中的广义梯度近似(DFT/GGA)方法, 在PW91/DNP 水平上研究了4,7-二(2-噻吩基)苯并噻二唑-3-辛基噻吩二炔在PdCl2(PPh3)2 催化下的合成机理. 优化了反应过程中的反应物、中间体、过渡态和产物, 通过能量分析结果证实了中间体和过渡态的真实. 在同样的方法和精度研究了4,7-二(2-噻吩基)苯并噻二唑-3-辛基噻吩二炔在没有催化剂下的合成机理. 通过计算结果得到此反应在有PdCl2(PPh3)2 催化情况下的活化能小于没有催化剂情况下的活化能, 从而证明了PdCl2(PPh3)2 催化剂的催化活性. 采用密度泛函理论与周期性平板模型相结合的方法, 研究了产物P 在TiO2(100)表面的吸附, 通过Mulliken charge 和前线轨道分析表明: 当P 吸附在TiO2(100)表面时, P 向TiO2(100)表面转移0.692 e 电荷, 前线轨道能隙变窄. 理论预测的结果与实验值吻合.