5，15-二(二茂鐵基)-卟啉酞菁釔的結構和振動光譜的密度泛函理論研究

姜 力，周 啟，陳玉鋒，蔡 雪

(牡丹江師范學院化學化工學院，牡丹江市 157000)

1 引 言

卟啉和酞菁作為最常見也是最重要的四吡咯衍生物，由于其具有比較獨特的光、電、磁性質，引起了科學家們的廣泛關注[1，2].它們是一類具有18π電子的多吡咯共軛化合物，可以同多種稀土金屬配位構成雙層或三層的三明治型配合物[3]，在這些分子中，彼此之間被拉到很近距離的兩個或三個共軛π體系之間相互作用，再加上稀土金屬中心固有的性質[4]，使這些配合物表現出三明治型結構獨特的性質，使它們在分子電子學，分子信息儲存，氣體傳感，電致變色和有機場效應晶體管等方面具有廣泛應用[5-8].

密度泛函理論(density functional theory，DFT)與實驗數據相結合的方法，常被用來研究分子的幾何構型和振動光譜[9-11]，由于B3LYP方法對計算資源要求不高并且具有較高的精確度，所以該方法在理論計算上應用較廣泛.Seog Woo等人研究合成了5-二茂鐵-15-苯基-2，8，12，18-四乙基-3，7，13，17-四甲基卟啉(1)，并分別與Zn(OAc)2·2H2O和Mncl2·4H2O金屬化反應得到Zn(1)、Mncl(1).在0.29、0.22、0.37V下，(1)、Zn(1)、Mncl(1)的循環伏安圖顯示了二茂鐵的可逆單電子氧化過程[12].Boyd等人合成了5，15-二(二茂鐵)-2，8，12，18-四叔丁基-3，7，13，17-四甲基卟啉并得到了其鎳的配合物，發現該配合物呈syn構型分布，在兩個二茂鐵基團之間存在電子耦合[13].盡管有四吡咯配合物體系中引入二茂鐵基團的很多例子被報道過，但在其三明治型配合物結構框架中引入二茂鐵基團并同時混雜卟啉與酞菁的例子卻很少.本文采用混雜的B3LYP密度泛函方法[14，15]，在Lanl2dz基組水平上，計……