酸、碱性条件下茜素红紫外-可见光谱的量子化学研究

茜素红(ARS)是葸醌类化合物中茜草素型的一种,被广泛应用于电化学、光谱学等领域的研究。在酸性溶液中,茜素红主要在260 nm和422 nm处出现明显的吸收峰,而在碱性溶液中吸收峰移动到272 nm和556 nm。为了分析不同溶液环境对茜素红吸收峰波长的影响,本研究在杂化密度泛函方法B3LYP/6-311+(d)水平上优化了ARS分子在酸、碱性情况时的稳定基态构型,并采用含时密度泛函(time-dependent density functional theory,TD-DFT)方法模拟了ARS分子的电子吸收光谱。计算结果与实验得到的紫外可见吸收光谱相吻合,说明密度泛函理论用来研究茜素红的紫外可见光谱是有效可靠的。通过计算还确定了每个吸收峰对应的各个电子跃迁的贡献率以及Mulliken电荷分布。该理论与实验的结合研究为茜草素型化合物的进一步应用、分子设计、药物构效关系和化学反应规律的研究提供了重要的参考依据。