有机分子从电子结构计算与实验中的吸收强度:溶解的效应,方法,基数和过渡时刻表
Jorge C Garcia-Alvarez1, Samer Gozem1
1Department of Chemistry, Georgia State University, Atlanta, Georgia 30302, United States.
这项研究将计算的振荡器强度 (OSs) 与分子转换的实验数据进行了基准测试. 使用PCM溶剂模型的TD-DFT高估了OS,这表明需要在理论计算中改进溶剂校正方法.
科学领域:
- 计算化学的计算化学
- 频谱学是一种光谱学.
- 量子力学就是量子力学.
背景情况:
- 实验性振荡器强度 (OSs) 对于理解分子光吸收至关重要.
- 准确的操作系统理论预测对于解释实验光谱和指导分子设计至关重要.
研究的目的:
- 通过各种量子化学方法对可靠的实验数据进行计算振荡器强度 (OSs) 的比较.
- 调查操作系统的测量依赖性和溶剂模型对理论预测的影响.
主要方法:
- 从溶液中分子的紫外线可见吸收光谱中导出实验OS.
- 使用波函数方法 (TDA,CIS,EOM-CCSD) 和密度函数 (TD-DFT) 的操作系统的计算.
- 评估不同的基数组,过渡矩计 (长度,速度,混合) 和溶剂校正模型 (PCM).
主要成果:
- 对TDA,CIS和EOM-CCSD来说,测量尺度的依赖是显著的,但在TD-DFT等线性响应理论中却有所减少.
- 使用PCM溶剂模型的TD-DFT系统地高估了实验OS,平均绝对误差约为10%的n·f_exp.
- 简单的空腔场校正并没有改善一致性;依赖形状的和局部场的校正被建议更合适.
结论:
- 线性响应理论,特别是TD-DFT,为OS计算提供了减少的标尺依赖性.
- 目前的TD-DFT/PCM方法需要精细化,以便准确地对溶液中的实验OS进行定量预测.
- 未来的理论发展应该集中在更复杂的溶剂模型上,这些模型考虑分子形状和局部溶剂相互作用.
更多相关视频
08:12Author Spotlight: Exploring Light-Driven Chemical Reactions and Energy-Harnessing Devices in Photochemical Research
Published on: February 16, 2024
08:54Vibrational Spectra of a N719-Chromophore/Titania Interface from Empirical-Potential Molecular-Dynamics Simulation, Solvated by a Room Temperature Ionic Liquid
Published on: January 25, 2020
相关概念视频
UV–Vis Spectrum
The UV–Vis spectrum of a molecule is the plot of its absorbance versus wavelength. The plot is drawn by taking molar...
Chemical Shift: Internal References and Solvent Effects
The internal reference compound generally used in NMR spectroscopy is tetramethylsilane (TMS). TMS is preferred because it is chemically inert, soluble in NMR solvents, and easily removable. Also, the highly shielded methyl protons in TMS yield an intense...
UV–Vis Spectroscopy: Molecular Electronic Transitions
Molecular Spectroscopy: Absorption and Emission
Molecular Structure and Acidity
The size effect explains the change in atomic size on acidity. When comparing the acids formed from elements that belong to the same column in the periodic table, their atomic sizes...
Solvating Effects
