3  结果与讨论

3。1  结构设计

以芘为结构基元，将6个芘以邻位相连而环化成一个新的化合物，简称PyMC6， PyMC6具有荧光性能。本论文为了计算方便将PyMC6上的六个叔丁基去除[3]，研究是将PyMC6中的C以一个或者多个N取代，研究其对化合物的光谱性质的影响。筛选出如下的化合物Pyrene、PyMC6-D3d、PyMC6-D3d-6N、PyMC6-D3d-out6N、PyMC6-D3d-un3N、PyMC6-Cs 、PyMC6-Cs-6N、PyMC6-Cs-out6N、PyMC6-Cs–un3N（如图1）

图1 设计的体系

3。2  前线分子轨道

前线分子轨道，尤其是最高占据轨道（HOMO）和最低未占据轨道(LUMO)，作为电子结构性之研究的重要部分，对讨论激发态的性质，电子吸收光谱等具有重要作用。采用B3LYP/6-31G*方法计算六种体系的前线分子轨道（如图2、图3）。

PyMC6-Cs PyMC6-Cs-6N PyMC6-Cs-out6N PyMC6-Cs-un3N

LUMO HOMO

图 2　B3LYP/6-31G*方法计算后Cs构型的分子轨道来`自+优-尔^论:文,网www.chuibin.com +QQ752018766-

由图2可以看出Cs构型电荷分布的特点：四个分子HOMO轨道的电荷均集中在三个芘环上，其中PyMC6-Cs-6N电荷主要分布在下方的三个芘环上，但是也有少部分电荷离域在上面的三个芘环上；PyMC6-Cs-un3N与PyMC6-Cs-6N相似，电荷主要分布在下面的三个芘环上，部分离域在上面的两个芘环上；与上述两个分子不同，PyMC6-Cs-out6N的电荷主要分布在上面的三个芘环上，部分离域在下面的两个芘环上，其电荷密度分布与PyMC6-Cs相似。LUMO轨道也有很明显的特征，PyMC6-Cs-6N的电荷离域分布于六个芘环上，与其不同的是PyMC6-Cs、PyMC6-Cs-out6N与PyMC6-Cs-un3N的电荷主要离域的分布在上面的三个芘环上，PyMC6-Cs和PyMC6-Cs-out6N均匀离域于上方三个芘环，而PyMC6-Cs-un3N的电荷又明显的定域在中间的芘环上。在Cs构型中N的取代对分子结构的影响较小，分子结构基本相同。