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密度泛函理论研究苏丹红Ⅲ分子的电子结构、光谱与激发性质
被引量：
3
1
作者
王一如
高阳
+1 位作者
吴永刚
王波
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期2426-2436,共11页
亲脂性偶氮染料苏丹红Ⅲ(Sudan RedⅢ)分子因染色后可使食品鲜艳、不褪色,常被放入食品添加剂中,食用后对人体的肝肾器官有明显的毒性作用,严重影响人类身体健康。苏丹红分子的毒性与其分子几何和电子结构密切相关,对其结构、电子激发...
亲脂性偶氮染料苏丹红Ⅲ(Sudan RedⅢ)分子因染色后可使食品鲜艳、不褪色,常被放入食品添加剂中,食用后对人体的肝肾器官有明显的毒性作用,严重影响人类身体健康。苏丹红分子的毒性与其分子几何和电子结构密切相关,对其结构、电子激发等研究具有重要的指导意义。采用密度泛函理论(DFT)方法结合def2-TZVP基组对苏丹红Ⅲ分子结构、红外与拉曼光谱和紫外光谱进行系统研究,结果表明PBE0和B3LYP杂化泛函方法计算的红外和拉曼光谱与实验值吻合;采用含时的B3LYP杂化泛函计算得到的苏丹红Ⅲ分子的紫外-可见吸收峰为228、353和490 nm,与实验符合较好,它们是基态电子向第2激发态、第6激发态、第30激发态跃迁所致。采用空穴—电子分析法考察电子激发可知,S_(0)→S_(2)激发类型是氧、氮原子到萘环和苯环上的n—π*电荷转移激发,同时伴随着萘环、苯环环内间的π—π*局域激发。S_(0)→S 6激发类型是氮、氧原子到萘环,氮原子到苯环上的n—π*和萘环环内间π—π*电荷转移激发的叠加。S_(0)→S_(2)和S_(0)→S 6激发类型属于电荷转移激发为主的混合激发。S_(0)→S 30激发类型属于萘环环内的π—π*局域激发,同时也伴随着氧、氮原子到萘环上的n—π*和苯环到萘环上的π—π*电荷转移激发,S_(0)→S 30激发类型是以局域激发为主。通过分子片段对空穴、电子的贡献热图分析,进一步证实了上述电子激发转移过程。系统研究苏丹红Ⅲ分子的光谱及电子激发,为实验检测食品苏丹红Ⅲ分子提供理论参考。
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关键词
密度泛函理论
苏丹红Ⅲ分子
空穴-电子分析法
红外与拉曼光谱
紫外
-
可见光谱
电子
激发
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题名
密度泛函理论研究苏丹红Ⅲ分子的电子结构、光谱与激发性质
被引量：
3
1
作者
王一如
高阳
吴永刚
王波
机构
徐州工程学院物理与新能源学院
海南大学理学院物理系
电子科技大学基础与前沿研究院
贵州师范学院物理与电子科学学院
东北电力大学理学院
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期2426-2436,共11页
基金
吉林省教育厅基金项目(JJKH20180426KJ)
贵州师范学院2021年度校级博士基金项目(2021BS013)
+1 种基金
国家自然科学基金项目(11904049)
博士后科学基金项目(2019M653365)资助。
文摘
亲脂性偶氮染料苏丹红Ⅲ(Sudan RedⅢ)分子因染色后可使食品鲜艳、不褪色,常被放入食品添加剂中,食用后对人体的肝肾器官有明显的毒性作用,严重影响人类身体健康。苏丹红分子的毒性与其分子几何和电子结构密切相关,对其结构、电子激发等研究具有重要的指导意义。采用密度泛函理论(DFT)方法结合def2-TZVP基组对苏丹红Ⅲ分子结构、红外与拉曼光谱和紫外光谱进行系统研究,结果表明PBE0和B3LYP杂化泛函方法计算的红外和拉曼光谱与实验值吻合;采用含时的B3LYP杂化泛函计算得到的苏丹红Ⅲ分子的紫外-可见吸收峰为228、353和490 nm,与实验符合较好,它们是基态电子向第2激发态、第6激发态、第30激发态跃迁所致。采用空穴—电子分析法考察电子激发可知,S_(0)→S_(2)激发类型是氧、氮原子到萘环和苯环上的n—π*电荷转移激发,同时伴随着萘环、苯环环内间的π—π*局域激发。S_(0)→S 6激发类型是氮、氧原子到萘环,氮原子到苯环上的n—π*和萘环环内间π—π*电荷转移激发的叠加。S_(0)→S_(2)和S_(0)→S 6激发类型属于电荷转移激发为主的混合激发。S_(0)→S 30激发类型属于萘环环内的π—π*局域激发,同时也伴随着氧、氮原子到萘环上的n—π*和苯环到萘环上的π—π*电荷转移激发,S_(0)→S 30激发类型是以局域激发为主。通过分子片段对空穴、电子的贡献热图分析,进一步证实了上述电子激发转移过程。系统研究苏丹红Ⅲ分子的光谱及电子激发,为实验检测食品苏丹红Ⅲ分子提供理论参考。
关键词
密度泛函理论
苏丹红Ⅲ分子
空穴-电子分析法
红外与拉曼光谱
紫外
-
可见光谱
电子
激发
Keywords
Density functional theory
Sudan RedⅢ
Hole
-
electron analysis
Infrared and Raman spectra
UV
-
visible spectra
Electron excitation
分类号
O561.4 [理学—原子与分子物理]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
密度泛函理论研究苏丹红Ⅲ分子的电子结构、光谱与激发性质
王一如
高阳
吴永刚
王波
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
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