计算化学公社

 找回密码 Forget password
 注册 Register
Views: 172|回复 Reply: 9
打印 Print 上一主题 Last thread 下一主题 Next thread

[综合交流] 求助:如何使用高斯计算5,6-二氨基-1,10-邻菲罗啉掺杂在高分子薄膜中的磷光发射能

[复制链接 Copy URL]

5

帖子

0

威望

47

eV
积分
52

Level 2 能力者

本帖最后由 chemli 于 2026-2-25 00:26 编辑

       各位老师好。我目前计划使用 Gaussian 计算 5,6-二氨基-1,10-邻菲罗啉掺杂于聚乙烯醇缩丁醛 (PVB) 薄膜中的磷光发射能。考虑到目标体系为高分子固体基质,客体分子在激发态的几何弛豫会受到显著的空间位阻限制(即刚性基质效应)。请问在此种情况下,若仅采用隐式溶剂模型(如 PCM 或 SMD)来近似模拟 PVB 环境,是否会因无法描述激发态分子骨架的受限弛豫而导致计算结果失真?针对此类聚合物基质中的固相发光行为,目前更为合理且可行的计算建模策略是什么?

屏幕截图 2026-02-22 194944.png (25.53 KB, 下载次数 Times of downloads: 4)

5,6-二氨基-1,10-邻菲罗啉

5,6-二氨基-1,10-邻菲罗啉

屏幕截图 2026-02-25 000611.png (47.85 KB, 下载次数 Times of downloads: 0)

基态优化后的S0几何结构图象

基态优化后的S0几何结构图象

屏幕截图 2026-02-25 000635.png (48.48 KB, 下载次数 Times of downloads: 0)

S1几何结构图

S1几何结构图

1万

帖子

0

威望

9888

eV
积分
22133

Level 6 (一方通行)

2#
发表于 Post on 3 day ago | 只看该作者 Only view this author
你的分子很刚性,空间位阻虽然有可能影响量子产率,但估计对发射能影响不大。如果只算发射能,用隐式溶剂模型够了(前提是已知基质不会和激发态形成强氢键,或甚至发生质子转移)。要把量子产率算准,最好还是用QM/MM考虑基质效应
Zikuan Wang
山东大学光学高等研究中心 研究员
BDF(https://bdf-manual.readthedocs.io/zh_CN/latest/Introduction.html)、ORCA(https://orcaforum.kofo.mpg.de/index.php)开发团队成员
Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?user=XW6C6eQAAAAJ
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
主页:http://www.qitcs.qd.sdu.edu.cn/info/1133/1776.htm
GitHub:https://github.com/wzkchem5
本团队长期招收研究生,有意者可私信联系

5

帖子

0

威望

47

eV
积分
52

Level 2 能力者

3#
 楼主 Author| 发表于 Post on 3 day ago | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2026-2-22 21:32
你的分子很刚性,空间位阻虽然有可能影响量子产率,但估计对发射能影响不大。如果只算发射能,用隐式溶剂模 ...

      老师您好,
      非常感谢您的专业解答,这让我茅塞顿开。正如您所指出的,该分子本身具有刚性,空间位阻对其发射能的影响理应有限。
      我之前完全依赖隐式溶剂模型(设定 eps=3.0 模拟 PVB 的极化环境)进行了初步计算。但结果显示,垂直磷光发射能约为 1.70 eV(对应约 730 nm),与实验实测的 2.53 eV(490 nm)存在极其显著的红移偏差。
       结合您的指导,我怀疑这种巨大的偏差正是由于隐式模型无法描述“特异性相互作用”导致的。考虑到 PVB 聚合物链上含有未缩醛化的羟基(-OH),而我的分子拥有极强的氢键供体(氨基)和受体(吡啶氮),在真实的薄膜中,客体分子极有可能与 PVB 基质形成了强氢键网络。这种强氢键作用不仅锚定了分子骨架,甚至可能在 T1 态引发了激发态分子内质子转移(ESIPT),从而大幅改变了发光能隙。
      为了验证这一猜想,您看我下一步是否应该放弃纯隐式模型,转而在发光分子的关键位点(氨基/吡啶氮)手动引入 1-2 个显式的醇分子(如甲醇)来构建氢键复合物模型,再进行 T1 态的优化与发射能计算?
      附上我目前的计算输入参数,请老师指正:
    【T1 态结构优化】
     #p opt cam-b3lyp/6-311g(d,p) scrf=(solvent=generic,read)
     0 3
    (原子坐标...)
     eps=3.0
    【S0 态单点能计算】
     #p cam-b3lyp/6-311g(d,p) scrf=(solvent=generic,read)
     0 1
     (读取 T1 构型坐标...)
     eps=3.0
    再次感谢您的指导

726

帖子

13

威望

3021

eV
积分
4007

Level 6 (一方通行)

鸩羽

4#
发表于 Post on 前天 00:52 | 只看该作者 Only view this author
chemli 发表于 2026-2-22 22:33
老师您好,
      非常感谢您的专业解答,这让我茅塞顿开。正如您所指出的,该分子本身具有刚性, ...

ESIPT应该会导致发射变红而不是变蓝吧。你现在算的已经偏红很多,引入ESIPT理论上会更红吧。
你计算值在用了CAM-B3LYP的情况还红了这么多,有考虑过反卡莎发射吗?

计算细节稍微提醒一下,几何优化任务要做freq;记得加色散校正。
某不知名实验组从苞米地里长出来的计算选手

5

帖子

0

威望

47

eV
积分
52

Level 2 能力者

5#
 楼主 Author| 发表于 Post on 前天 02:17 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 chemli 于 2026-2-23 02:18 编辑
wal 发表于 2026-2-23 00:52
ESIPT应该会导致发射变红而不是变蓝吧。你现在算的已经偏红很多,引入ESIPT理论上会更红吧。
你计算值在 ...

老师您好,
感谢您的解答,针对您指出的“反卡莎发射”机制,然后为了验证 2.53 eV 的实验磷光是否来自高阶三重态(Tn),麻烦您看一下下面的计算方法是否可行:
1. S0的基态优化
#p opt freq cam-b3lyp/6-311g(d,p) empiricaldispersion=gd3bj scrf=(solvent=generic,read)
0 1
(原子坐标...)
eps=3.0
2.  基于 S0 构型执行 TD-DFT 计算,扫描前 8 个三重态(T1 - T8)的垂直激发能。
#p td=(triplets,nstates=8) cam-b3lyp/6-311g(d,p) scrf=(solvent=generic,read)
0 1
(读取 T1 构型坐标...)
eps=3.0
后续根据计算出来的结果,是不是可以针对指定 root 进行磷光发射能的计算?

1万

帖子

0

威望

9888

eV
积分
22133

Level 6 (一方通行)

6#
发表于 Post on 前天 09:31 | 只看该作者 Only view this author
溶剂效应一般影响没那么大。实验观测到的所谓的磷光,有没有可能其实是TADF?仅从发光寿命无法严格区分TADF和磷光。如果实验没做发光寿命,只是发现低温下发光与室温下不同,然后把低温下发的光叫做磷光,那问题就更大了,可能低温下发的也是荧光

评分 Rate

参与人数
Participants 1
eV +5 收起 理由
Reason
wal + 5

查看全部评分 View all ratings

Zikuan Wang
山东大学光学高等研究中心 研究员
BDF(https://bdf-manual.readthedocs.io/zh_CN/latest/Introduction.html)、ORCA(https://orcaforum.kofo.mpg.de/index.php)开发团队成员
Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?user=XW6C6eQAAAAJ
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
主页:http://www.qitcs.qd.sdu.edu.cn/info/1133/1776.htm
GitHub:https://github.com/wzkchem5
本团队长期招收研究生,有意者可私信联系

726

帖子

13

威望

3021

eV
积分
4007

Level 6 (一方通行)

鸩羽

7#
发表于 Post on 前天 12:55 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 wal 于 2026-2-23 13:11 编辑

算了下,级别CAM-B3LYP/def2TZVP//CAM-B3LYP/def2SVP(没研究过ORCA自定义溶剂怎么做为省事溶剂取的是氯仿,影响应该不太大),感觉王老师的推测比反卡莎可靠。主要是看起来S1往T走看起来只能走到比较红的T1/T2(我这里是S1结构,T1/T2的垂直是2.2 ev,但是在T上还会弛豫,所以这里可能应该按楼主算的T1来判断实际情况),而T3能量又太高了,所以即使有反卡莎发射也是偏红的。但如果假设有荧光参与的话,S1的能量(2.7 ev)倒是跟实验值很接近。

评分 Rate

参与人数
Participants 3
eV +9 收起 理由
Reason
Monsoon + 2 牛!
SharkYYX2025 + 2 牛!
北大-陶豫 + 5 牛!

查看全部评分 View all ratings

某不知名实验组从苞米地里长出来的计算选手

5

帖子

0

威望

47

eV
积分
52

Level 2 能力者

8#
 楼主 Author| 发表于 Post on 3 hour ago | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 chemli 于 2026-2-25 00:25 编辑
wzkchem5 发表于 2026-2-23 09:31
溶剂效应一般影响没那么大。实验观测到的所谓的磷光,有没有可能其实是TADF?仅从发光寿命无法严格区分TADF ...

老师您好,
基于前面关于 5,6-二氨基-1,10-菲咯啉在 PVB 基质中发光机制的讨论,我这边完成了目标体系在 CAM-B3LYP/6-311G(d,p) 理论水平下的基态与激发态量化计算。
以下是计算完成前后输入及输出文件的內容
S0到Tn多个激发能
Excited State   1:      Triplet-A      2.5549 eV  485.29 nm  f=0.0000  <S**2>=2.000
      54 -> 56        -0.22742
      55 -> 57         0.61205
      55 -> 64        -0.11177
      55 <- 57         0.11703
This state for optimization and/or second-order correction.
Total Energy, E(TD-HF/TD-DFT) =  -682.067034505   
Copying the excited state density for this state as the 1-particle RhoCI density.
Excited State   2:      Triplet-A      3.2707 eV  379.07 nm  f=0.0000  <S**2>=2.000
      50 -> 56         0.13160
      54 -> 56         0.16511
      55 -> 56         0.64006
Excited State   3:      Triplet-A      3.6577 eV  338.97 nm  f=0.0000  <S**2>=2.000
      48 -> 59         0.12526
      49 -> 57        -0.10663
      54 -> 56         0.55053
      55 -> 56        -0.19850
      55 -> 57         0.26012
Excited State   4:      Triplet-A      3.8580 eV  321.37 nm  f=0.0000  <S**2>=2.000
      52 -> 57         0.26533
      52 -> 59         0.11674
      53 -> 56         0.56532
      53 -> 58         0.22298
Excited State   5:      Triplet-A      3.9148 eV  316.71 nm  f=0.0000  <S**2>=2.000
      48 -> 56        -0.17668
      49 -> 56         0.12949
      49 -> 57         0.15409
      50 -> 57        -0.22882
      50 -> 58         0.14031
      54 -> 57         0.25225
      54 -> 59        -0.16254
      55 -> 56        -0.10316
      55 -> 58         0.43890
Excited State   6:      Triplet-A      4.0379 eV  307.05 nm  f=0.0000  <S**2>=2.000
      51 -> 56        -0.11745
      52 -> 56         0.42321
      52 -> 57        -0.13038
      52 -> 58         0.20950
      53 -> 57         0.42688
      53 -> 59         0.11619
      53 -> 64         0.10970

Excited State   7:      Triplet-A      4.2455 eV  292.04 nm  f=0.0000  <S**2>=2.000
      48 -> 56         0.20583
      48 -> 57        -0.11287
      49 -> 56        -0.12384
      54 -> 56        -0.10200
      54 -> 57         0.58904
      54 -> 59         0.11131
      55 -> 58        -0.13496
Excited State   8:      Triplet-A      4.5583 eV  272.00 nm  f=0.0000  <S**2>=2.000
      48 -> 56         0.21868
      49 -> 56         0.10032
      49 -> 57         0.11870
      50 -> 56        -0.19632
      50 -> 57         0.31169
      50 -> 59         0.10993
      51 -> 56        -0.10561
      54 -> 56         0.22664
      55 -> 58         0.25541
      55 -> 59         0.24038
      55 -> 64         0.17408
S0到Sn 多个激发能
Excited State   1:      Singlet-A      3.8753 eV  319.93 nm  f=0.0463  <S**2>=0.000
      54 -> 57         0.15614
      55 -> 56         0.68107
This state for optimization and/or second-order correction.
Total Energy, E(TD-HF/TD-DFT) =  -682.018509602   
Copying the excited state density for this state as the 1-particle RhoCI density.
Excited State   2:      Singlet-A      4.1533 eV  298.52 nm  f=0.2572  <S**2>=0.000
      54 -> 56        -0.18539
      55 -> 57         0.67694
Excited State   3:      Singlet-A      4.5051 eV  275.21 nm  f=0.0001  <S**2>=0.000
      52 -> 57         0.19892
      52 -> 59         0.10835
      53 -> 56         0.63731
      53 -> 58         0.14036
Excited State   4:      Singlet-A      4.7194 eV  262.71 nm  f=0.0075  <S**2>=0.000
      52 -> 56         0.37464
      52 -> 57        -0.16905
      52 -> 58         0.19189
      53 -> 57         0.51073
Excited State   5:      Singlet-A      4.9862 eV  248.65 nm  f=0.4878  <S**2>=0.000
      48 -> 57        -0.10200
      50 -> 56         0.13949
      54 -> 56        -0.37603
      54 -> 57         0.44813
      55 -> 56        -0.12183
      55 -> 57        -0.11186
      55 -> 58        -0.26898
Excited State   6:      Singlet-A      5.0779 eV  244.16 nm  f=0.3035  <S**2>=0.000
      54 -> 56         0.51137
      54 -> 57         0.28916
      55 -> 56        -0.10283
      55 -> 57         0.13523
      55 -> 58        -0.30153
Excited State   7:      Singlet-A      5.1710 eV  239.77 nm  f=0.0061  <S**2>=0.000
      51 -> 56        -0.11340
      52 -> 56         0.49794
      52 -> 57         0.27697
      52 -> 58        -0.10940
      53 -> 57        -0.26262
      53 -> 58         0.15611
      53 -> 59         0.16347
Excited State   8:      Singlet-A      5.3048 eV  233.72 nm  f=0.0031  <S**2>=0.000
      52 -> 56        -0.19216
      52 -> 57         0.42042
      53 -> 56        -0.21326
      53 -> 57         0.27701
      53 -> 58         0.33289
      53 -> 59        -0.11500
S0到Sn 多个荧光发射能
Excited State   1:      Singlet-A      2.8008 eV  442.68 nm  f=0.0319  <S**2>=0.000
      55 -> 56        -0.70189
This state for optimization and/or second-order correction.
Total Energy, E(TD-HF/TD-DFT) =  -682.041786653   
Copying the excited state density for this state as the 1-particle RhoCI density.
Excited State   2:      Singlet-A      3.4457 eV  359.82 nm  f=0.2722  <S**2>=0.000
      54 -> 56         0.14672
      55 -> 57         0.68893
Excited State   3:      Singlet-A      4.2727 eV  290.18 nm  f=0.0009  <S**2>=0.000
      52 -> 57        -0.16112
      53 -> 56         0.66417
      53 -> 58         0.10160
Excited State   4:      Singlet-A      4.5918 eV  270.01 nm  f=0.0469  <S**2>=0.000
      54 -> 57        -0.32424
      55 -> 58        -0.61326
Excited State   5:      Singlet-A      4.6140 eV  268.71 nm  f=0.7446  <S**2>=0.000
      54 -> 56        -0.65213
      55 -> 57         0.13127
      55 -> 59         0.12029
Excited State   6:      Singlet-A      4.6711 eV  265.43 nm  f=0.0387  <S**2>=0.000
      52 -> 56         0.54074
      52 -> 58         0.14070
      53 -> 57        -0.39019
      54 -> 56         0.10321
【计算S0到Sn多个垂直激发能的输入文件】
1. S0的基态优化
#p opt freq cam-b3lyp/6-311g(d,p) empiricaldispersion=gd3bj scrf=(solvent=generic,read)
0 1
(原子坐标...)
eps=3.0
2.计算S0到Sn多个垂直激发能
#p  td=(singlet,nstates=8) cam-b3lyp/6-311g(d,p)  scrf=(solvent=generic,read) empiricaldispersion=gd3bj
0 1
(原子坐标...)
eps=3.0
epsinf=2.25
【计算S0到Tn多个垂直激发能的输入文件】
1. S0的基态优化
#p opt freq cam-b3lyp/6-311g(d,p) empiricaldispersion=gd3bj scrf=(solvent=generic,read)
0 1
(原子坐标...)
eps=3.0
2.计算S0到Tn多个垂直激发能
#p td=(triplets,nstates=8) cam-b3lyp/6-311g(d,p) scrf=(solvent=generic,read) empiricaldispersion=gd3bj
0 1
(原子坐标...)
eps=3.0
epsinf=2.25
【计算S0到Sn多个荧光发射能的输入文件】
1. S0的基态优化
#p opt freq cam-b3lyp/6-311g(d,p) empiricaldispersion=gd3bj scrf=(solvent=generic,read)
0 1
(原子坐标...)
eps=3.0
2.计算S0到Sn多个荧光发射能
#p opt td=(singlets,nstates=6,root=1) cam-b3lyp/6-311g(d,p) empiricaldispersion=gd3bj scrf=(solvent=generic,read)
0 1
(原子坐标...)
eps=3.0
epsinf=2.25
以下是根据数据并结合之前所进行的分析,您看是否合理
体系在 Franck-Condon 区域的单-三重态能隙高达△E=1.32 eV(3.87 eV - 2.55 eV),热能无法克服此势垒诱发反向系间窜越(RISC),因此,我认为TADF 机制在理论上不成立
计算显示 S0 -> T1的垂直吸收起点仅为 2.55 eV。依据斯托克斯位移物理规律,弛豫后的实际 T1 发射能必然显著低于 2.5 eV(进入红外区)。因此,实验测得的 2.53 eV(490 nm)发光不可能为 T1磷光
S0 与 S1型,观察到氨基片段与菲咯啉母环之间发生了显著的二面角扭转,且 C-N 键长发生明显改变,这是不是证明了所谓磷光其实是材料发生大斯托克斯位移后的荧光
但计算发射能较实验值偏蓝约 0.27 eV,是否合理,需要更换泛函去重新计算吗?

屏幕截图 2026-02-25 000611.png (47.85 KB, 下载次数 Times of downloads: 0)

基态优化后的S0几何结构图象

基态优化后的S0几何结构图象

屏幕截图 2026-02-25 000635.png (48.48 KB, 下载次数 Times of downloads: 0)

S1几何结构图

S1几何结构图

5

帖子

0

威望

47

eV
积分
52

Level 2 能力者

9#
 楼主 Author| 发表于 Post on 3 hour ago | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 chemli 于 2026-2-25 00:24 编辑
wal 发表于 2026-2-23 12:55
算了下,级别CAM-B3LYP/def2TZVP//CAM-B3LYP/def2SVP(没研究过ORCA自定义溶剂怎么做为省事溶剂取的是氯仿 ...

老师您好,
基于前面关于 5,6-二氨基-1,10-菲咯啉在 PVB 基质中发光机制的讨论,我这边完成了目标体系在 CAM-B3LYP/6-311G(d,p) 理论水平下的基态与激发态量化计算。
以下是计算完成前后输入及输出文件的內容
S0到Tn多个激发能
Excited State   1:      Triplet-A      2.5549 eV  485.29 nm  f=0.0000  <S**2>=2.000
      54 -> 56        -0.22742
      55 -> 57         0.61205
      55 -> 64        -0.11177
      55 <- 57         0.11703
This state for optimization and/or second-order correction.
Total Energy, E(TD-HF/TD-DFT) =  -682.067034505   
Copying the excited state density for this state as the 1-particle RhoCI density.
Excited State   2:      Triplet-A      3.2707 eV  379.07 nm  f=0.0000  <S**2>=2.000
      50 -> 56         0.13160
      54 -> 56         0.16511
      55 -> 56         0.64006
Excited State   3:      Triplet-A      3.6577 eV  338.97 nm  f=0.0000  <S**2>=2.000
      48 -> 59         0.12526
      49 -> 57        -0.10663
      54 -> 56         0.55053
      55 -> 56        -0.19850
      55 -> 57         0.26012
Excited State   4:      Triplet-A      3.8580 eV  321.37 nm  f=0.0000  <S**2>=2.000
      52 -> 57         0.26533
      52 -> 59         0.11674
      53 -> 56         0.56532
      53 -> 58         0.22298
Excited State   5:      Triplet-A      3.9148 eV  316.71 nm  f=0.0000  <S**2>=2.000
      48 -> 56        -0.17668
      49 -> 56         0.12949
      49 -> 57         0.15409
      50 -> 57        -0.22882
      50 -> 58         0.14031
      54 -> 57         0.25225
      54 -> 59        -0.16254
      55 -> 56        -0.10316
      55 -> 58         0.43890
Excited State   6:      Triplet-A      4.0379 eV  307.05 nm  f=0.0000  <S**2>=2.000
      51 -> 56        -0.11745
      52 -> 56         0.42321
      52 -> 57        -0.13038
      52 -> 58         0.20950
      53 -> 57         0.42688
      53 -> 59         0.11619
      53 -> 64         0.10970

Excited State   7:      Triplet-A      4.2455 eV  292.04 nm  f=0.0000  <S**2>=2.000
      48 -> 56         0.20583
      48 -> 57        -0.11287
      49 -> 56        -0.12384
      54 -> 56        -0.10200
      54 -> 57         0.58904
      54 -> 59         0.11131
      55 -> 58        -0.13496
Excited State   8:      Triplet-A      4.5583 eV  272.00 nm  f=0.0000  <S**2>=2.000
      48 -> 56         0.21868
      49 -> 56         0.10032
      49 -> 57         0.11870
      50 -> 56        -0.19632
      50 -> 57         0.31169
      50 -> 59         0.10993
      51 -> 56        -0.10561
      54 -> 56         0.22664
      55 -> 58         0.25541
      55 -> 59         0.24038
      55 -> 64         0.17408
S0到Sn 多个激发能
Excited State   1:      Singlet-A      3.8753 eV  319.93 nm  f=0.0463  <S**2>=0.000
      54 -> 57         0.15614
      55 -> 56         0.68107
This state for optimization and/or second-order correction.
Total Energy, E(TD-HF/TD-DFT) =  -682.018509602   
Copying the excited state density for this state as the 1-particle RhoCI density.
Excited State   2:      Singlet-A      4.1533 eV  298.52 nm  f=0.2572  <S**2>=0.000
      54 -> 56        -0.18539
      55 -> 57         0.67694
Excited State   3:      Singlet-A      4.5051 eV  275.21 nm  f=0.0001  <S**2>=0.000
      52 -> 57         0.19892
      52 -> 59         0.10835
      53 -> 56         0.63731
      53 -> 58         0.14036
Excited State   4:      Singlet-A      4.7194 eV  262.71 nm  f=0.0075  <S**2>=0.000
      52 -> 56         0.37464
      52 -> 57        -0.16905
      52 -> 58         0.19189
      53 -> 57         0.51073
Excited State   5:      Singlet-A      4.9862 eV  248.65 nm  f=0.4878  <S**2>=0.000
      48 -> 57        -0.10200
      50 -> 56         0.13949
      54 -> 56        -0.37603
      54 -> 57         0.44813
      55 -> 56        -0.12183
      55 -> 57        -0.11186
      55 -> 58        -0.26898
Excited State   6:      Singlet-A      5.0779 eV  244.16 nm  f=0.3035  <S**2>=0.000
      54 -> 56         0.51137
      54 -> 57         0.28916
      55 -> 56        -0.10283
      55 -> 57         0.13523
      55 -> 58        -0.30153
Excited State   7:      Singlet-A      5.1710 eV  239.77 nm  f=0.0061  <S**2>=0.000
      51 -> 56        -0.11340
      52 -> 56         0.49794
      52 -> 57         0.27697
      52 -> 58        -0.10940
      53 -> 57        -0.26262
      53 -> 58         0.15611
      53 -> 59         0.16347
Excited State   8:      Singlet-A      5.3048 eV  233.72 nm  f=0.0031  <S**2>=0.000
      52 -> 56        -0.19216
      52 -> 57         0.42042
      53 -> 56        -0.21326
      53 -> 57         0.27701
      53 -> 58         0.33289
      53 -> 59        -0.11500
S0到Sn 多个荧光发射能
Excited State   1:      Singlet-A      2.8008 eV  442.68 nm  f=0.0319  <S**2>=0.000
      55 -> 56        -0.70189
This state for optimization and/or second-order correction.
Total Energy, E(TD-HF/TD-DFT) =  -682.041786653   
Copying the excited state density for this state as the 1-particle RhoCI density.
Excited State   2:      Singlet-A      3.4457 eV  359.82 nm  f=0.2722  <S**2>=0.000
      54 -> 56         0.14672
      55 -> 57         0.68893
Excited State   3:      Singlet-A      4.2727 eV  290.18 nm  f=0.0009  <S**2>=0.000
      52 -> 57        -0.16112
      53 -> 56         0.66417
      53 -> 58         0.10160
Excited State   4:      Singlet-A      4.5918 eV  270.01 nm  f=0.0469  <S**2>=0.000
      54 -> 57        -0.32424
      55 -> 58        -0.61326
Excited State   5:      Singlet-A      4.6140 eV  268.71 nm  f=0.7446  <S**2>=0.000
      54 -> 56        -0.65213
      55 -> 57         0.13127
      55 -> 59         0.12029
Excited State   6:      Singlet-A      4.6711 eV  265.43 nm  f=0.0387  <S**2>=0.000
      52 -> 56         0.54074
      52 -> 58         0.14070
      53 -> 57        -0.39019
      54 -> 56         0.10321
【计算S0到Sn多个垂直激发能的输入文件】
1. S0的基态优化
#p opt freq cam-b3lyp/6-311g(d,p) empiricaldispersion=gd3bj scrf=(solvent=generic,read)
0 1
(原子坐标...)
eps=3.0
2.计算S0到Sn多个垂直激发能
#p  td=(singlet,nstates=8) cam-b3lyp/6-311g(d,p)  scrf=(solvent=generic,read) empiricaldispersion=gd3bj
0 1
(原子坐标...)
eps=3.0
epsinf=2.25
【计算S0到Tn多个垂直激发能的输入文件】
1. S0的基态优化
#p opt freq cam-b3lyp/6-311g(d,p) empiricaldispersion=gd3bj scrf=(solvent=generic,read)
0 1
(原子坐标...)
eps=3.0
2.计算S0到Tn多个垂直激发能
#p td=(triplets,nstates=8) cam-b3lyp/6-311g(d,p) scrf=(solvent=generic,read) empiricaldispersion=gd3bj
0 1
(原子坐标...)
eps=3.0
epsinf=2.25
【计算S0到Sn多个荧光发射能的输入文件】
1. S0的基态优化
#p opt freq cam-b3lyp/6-311g(d,p) empiricaldispersion=gd3bj scrf=(solvent=generic,read)
0 1
(原子坐标...)
eps=3.0
2.计算S0到Sn多个荧光发射能
#p opt td=(singlets,nstates=6,root=1) cam-b3lyp/6-311g(d,p) empiricaldispersion=gd3bj scrf=(solvent=generic,read)
0 1
(原子坐标...)
eps=3.0
epsinf=2.25
以下是根据数据并结合之前所进行的分析,您看是否合理
体系在 Franck-Condon 区域的单-三重态能隙高达△E=1.32 eV(3.87 eV - 2.55 eV),热能无法克服此势垒诱发反向系间窜越(RISC),因此,我认为TADF 机制在理论上不成立
计算显示 S0 -> T1的垂直吸收起点仅为 2.55 eV。依据斯托克斯位移物理规律,弛豫后的实际 T1 发射能必然显著低于 2.5 eV(进入红外区)。因此,实验测得的 2.53 eV(490 nm)发光不可能为 T1磷光
S0 与 S1型,观察到氨基片段与菲咯啉母环之间发生了显著的二面角扭转,且 C-N 键长发生明显改变,这是不是证明了所谓磷光其实是材料发生大斯托克斯位移后的荧光
但计算发射能较实验值偏蓝约 0.27 eV,是否合理,需要更换泛函去重新计算吗?

屏幕截图 2026-02-25 000611.png (47.85 KB, 下载次数 Times of downloads: 0)

基态优化后的S0几何结构图象

基态优化后的S0几何结构图象

屏幕截图 2026-02-25 000635.png (48.48 KB, 下载次数 Times of downloads: 0)

S1几何结构图

S1几何结构图

726

帖子

13

威望

3021

eV
积分
4007

Level 6 (一方通行)

鸩羽

10#
发表于 Post on 2 hour ago | 只看该作者 Only view this author
chemli 发表于 2026-2-25 00:23
老师您好,
基于前面关于 5,6-二氨基-1,10-菲咯啉在 PVB 基质中发光机制的讨论,我这边完成了目标体系在 ...
  1. 体系在 Franck-Condon 区域的单-三重态能隙高达△E=1.32 eV(3.87 eV - 2.55 eV),热能无法克服此势垒诱发反向系间窜越(RISC),因此,我认为TADF 机制在理论上不成立
复制代码

这个说法我觉得不成立。
1.TADF不应该是从FC点发生的,因为弛豫到S1极小点是个很快的过程,这个应当先发生。我也注意到了你的结构存在的S1氨基偏转。印象里S0是一个氨基垂直起来了形成氢键,而S1时该氨基回转到近平面了对吗。如果你的结果也是这样,基于S0构型来讨论可能并不可靠,因为S1构型多了一个氨基共轭,这会有很大的Stokes位移,能级相对位置会变的(实际上我也确实看到了)。如果你有什么别的想法想讨论,你可以先看着我7楼那张图,该图包含了S1构型下S0-S4/T1-T5两两之间的能量差与SOC,只是几何优化用了2ζ基组,是在高斯里进行的。
2.抛开上一点,即使这是S1极小点的结果,S1-T3、T4的能量差很小,这是非常有利于ISC与RISC的,未必不能发生TADF。

你的材料发的是磷光还是荧光这个得问实验啊,你做了哪些实验,为什么一开始认为是磷光,这个得讲一下。


某不知名实验组从苞米地里长出来的计算选手

本版积分规则 Credits rule

手机版 Mobile version|北京科音自然科学研究中心 Beijing Kein Research Center for Natural Sciences|京公网安备 11010502035419号|计算化学公社 — 北京科音旗下高水平计算化学交流论坛 ( 京ICP备14038949号-1 )|网站地图

GMT+8, 2026-2-25 03:32 , Processed in 0.175014 second(s), 25 queries , Gzip On.

快速回复 返回顶部 返回列表 Return to list