4%2c4%27-二溴代二苯醚红外光谱性质的实验与理论研究.pdfVIP

第四届全国环境化学学术大会论文集(下册) 4，4’一二溴代二苯醚红外光谱性质的实验和理论研究 秋珊珊张爱茜”王连生 (污染控制与资源化研究国家重点实验室，南京大学环境学院，南京，210093) 摘 要 基于密度泛函理论采用B3LYP方法对4，4’一二溴代二苯醚(BDEl5)的几何构型进行了优化， 计算了最优构型的红外光谱参数，同时，在实验中测量了BDEl5的红外光谱，结果表明理论计算结果与实 验数据基本一致。通过二者的比较分析，对BDEl5红外光谱的主要峰位置进行了归属。 关键词 密度泛函理论；4，4’一二溴代二苯醚；红外光谱 0 引言 作为阻燃剂，多溴二苯醚(PBDEs)已经被愈来愈广泛地添加到工业产品中，是一类具 有生态风险的新型环境有机污染物【l】．因此，研究PBDEs的光谱性质对了解其性质、定量表 征以及环境监控均有着重要的意义。由于密度泛函理论方法计算所得的红外光谱等谱学参量 与实验吻合得很好，因此被广泛应用闭。 1 计算方法和实验仪器 870 化后的基态几何基础上计算得到它的红外光谱。红外光谱的测试在NexusF■m上完成。 2结果与讨论 2．1基态构型的优化 用密度泛函理论B3LYP／6-3 1G*方法，对BDEl5的分子进行结构全优化，得到如表l 中的有关最优构型的结构参数。 表lBDEl5优化构型参数与理论晶体参数对照表 BDEl5的分子结构 由表1中数据可知，优化结构的参数同理论晶体数据基本一致，另外，计算得出的优化 结构中两个苯环面之间的夹角为40．0。(理论晶体数据为34．2。)，这表明两个苯环并不在同一 799 第四届全国环境化学学术大会论文集(下册) 个平面内，原因可能是整个体系具有较大的共轭效应所致。以上数据均表明采用的计算方法 是可信的，得到的构型是最优化的，可用于红外谱学性质的研究。 2．2红外谱图的计算结果和实验结果的比较 计算和实验得到的BDEl5红外光谱分别如图】和图2所示，表2中列出了主要峰位置，其 值已用标度因子0．9603进行了修正。 ∽ 一一一，一一” 铆 料 ； 一衙 聊 }，誊■Iu- 黼 啪 o lⅫ 跚X∞ Flt_Mcy 图1 BDEl59[=5[,计算谱图 图2 BDEl59I夕},实验测试谱图 表2 BDEl5主要红外峰位置对照表 由表2中数据可以看出计算与实验结果基本一致，表明所选的计算方法是合理的。结 合计算结果中的振动模式，位于3088era-1，1574锄～，1468 cm．1处的峰应归属于苯环上的 C-H、C=C伸缩以及骨架振动，其中1574Lrfl。1处的峰表明体系具有共轭效应，位于1045 Cln]1239 eral,1151 onl‘l1280cm-1处的峰归属于C．O伸缩振动，位于488cm-1，493Lrn～， 629啪‘1处的峰归属于C—Br伸缩振动。829 L-in～，812cmd处的吸收峰表明分子结构中苯环的 4,4‘位被Br原子取代。 参考文献 1 Hires,IL九Environ．Sei．Techn01．2004．38：945-956 2 Bemd Giese．J．Phys．Chem．B．2002，106：1461． 作者