Hydrogen Bonding Dynamics of Phenol-(H2O)2 Cluster in the Electronic Excited State: a DFT/TDDFT Study
- Resource Type
- Academic Journal
- Authors
- Qiu, Jieshan; Wang, Se; Hao, Ce; Wang, Dandan; Dong, Hong
- Source
- 대한화학회지. 2011-06 55(3):385-391
- Subject
- 수소결합
여기 상태
전자 스펙트럼
진동 스펙트럼
Electronic spectra
Excited state
Hydrogen bond
Vibrational spectra
- Language
- Korean
- ISSN
- 1017-2548
2234-8530
Phenol- 착물의 여기상태 수소 결합 동력학을 시간 의존 밀도 함수 이론(TDDFT) 법으로 연구하였다. 수소-결합된 착물에 대한 바닥 상태 및 다른 전자 여기 상태들 (와 )에서의 기하학적 구조와 IR 스펙트라를 밀도 함수 이론(DFT)와 TDDFT 방법을 사용하여 계산하였다. 페놀과 두 물분자 간에 3개의 수소 결합으로 구성된 고리가 형성되었다. 세 개의 수소 결합에서 분자간 수소결합 은 그리고 상태에서 더 강해졌지만, 수소결합 은 과 상태에서 약해졌다. 이러한 결과들은 다른 전자 상태에서 수소 결합과 hydrogen-bonding groups의 결합 길이의 변화를 이론적으로 모니터링하여 얻었다. 수소 결합 가 와 상태 모두에서 강화된다는 것은 OH(phenol)의 계산된 신축 진동 모드가 광 여기에 의해 적색-이동한다는 것으로부터 확인 되었다. 전자 여기 상태에서 수소 결합이 강해지고 약해지는 행동은 phenol-의 다른 고리 구조에 존재할 수 있다.
The time-dependent density functional theory (TDDFT) method has been carried out to investigate the excitedstate hydrogen-bonding dynamics of phenol- complex. The geometric structures and infrared (IR) spectra in ground state and different electronically excited states ( and ) of the hydrogen-bonded complex have been calculated using the density functional theory (DFT) and TDDFT method. A ring of three hydrogen bonds is formed between phenol and two water molecules. We have demonstrated that the intermolecular hydrogen bond of the three hydrogen bonds is strengthened in and states. In contrast, the hydrogen bond is weakened in and states. These results are obtained by theoretically monitoring the changes of the bond lengths of the hydrogen bonds and hydrogen-bonding groups in different electronic states. The hydrogen bond strengthening in both the and states is confirmed by the calculated stretching vibrational mode of O-H (phenol) being red-shifted upon photoexcitation. The hydrogen bond strengthening and weakening behavior in electronically excited states may exist in other ring structures of phenol-.