Моделирование оптических спектров и фотолиза фенольных соединений
В.А. ПОМОГАЕВ1,2, О.Н. ЧАЙКОВСКАЯ1,3
1Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия
vapom@mail.tsu.ru
2Санкт-Петербургский государственный университет, Институт химии, Санкт-Петербург, Россия
3Институт электрофизики УрО РАН, Екатеринбург, Россия
tchon@phys.tsu.ru
Ключевые слова: фенол, ванилин, п-крезол, электронные переходы, статические оптические спектры, коническое пересечение, неадиабатическая фотохимия
Страницы: 308-312
Аннотация
Фенол поступает в окружающую среду в результате сжигания растений и биомассы, а также антропогенных выбросов. Фенольные соединения могут служить предшественниками органических аэрозолей, негативно влияя на здоровье человека и снижая атмосферную видимость. Статические спектры поглощения фенола, п-крезола и ванилина были получены и проанализированы с помощью компьютерного моделирования квантово-механической молекулярной динамики. Оптические спектры усреднялись по возбужденным мгновенным ситуативным молекулярным конформерам, флуктуирующим вдоль траекторий эволюции системы. Фотодинамическая диссипация электронно-возбужденных состояний молекул изучена посредством генерирования траектории в неадиабатической молекулярной динамике. Изменения в электронной структуре фенола, п-крезола и ванилина, точки пересечения и диссоциация поверхностей потенциальной энергии получены в приближении смешанных исходных состояний с противонаправленным спином на базе временно-зависимой теории функционала плотности. Разрыв связи О-Н в гидроксильной группе с последующим депротонированием вызывает незначительные структурные деформации изученных молекул. Показано, что при возбуждении диссоциация гидроксильной группы происходит через электронный переход на σ-МО, локализованный на удлиненной связи O-H. Результаты работы могут применяться в области экологии окружающей среды для разработки устройств на основе фотохимии, для мониторинга и очистки от фенольных загрязнений.
DOI: 10.15372/AOO20260405 |
