特丁基对苯二酚的光谱及密度泛函研究*
2021-03-11施斌袁荔唐天宇陆利敏赵先豪魏晓楠唐延林
施斌 袁荔 唐天宇 陆利敏 赵先豪 魏晓楠 唐延林
(贵州大学物理学院, 贵阳 550025)
特丁基对苯二酚是重要的食品抗氧化剂.理论上, 基于密度泛函理论, 采用B3LYP 泛函及6−311G(d,p)基组在气相环境下优化分子的结构并进行频率计算.在此基础上, 基于含时密度泛函理论, 选用SMD(solvation model based on density)溶剂模型, 利用B3LYP 泛函并结合def2−TZVP 基组计算分子在无水乙醇溶剂中的前50 个激发态.再通过Multiwfn软件对红外光谱做振动分析并考察分子间相互作用对红外光谱的影响, 对紫外光谱做分子轨道和电子空穴分析.实验上, 通过KBr 压片法, 利用傅里叶红外变换光谱仪测定样品红外光谱.采用液相法, 以乙醇为溶剂, 利用紫外可见分光光度计测定样品紫外光谱.通过对比分析可知, 理论光谱与实验光谱总体吻合较好.红外光谱各基团的特征吸收峰都较为明显且较好吻合, 特丁基对苯二酚二聚体存在氢键作用, 这使得O—H 键的强度被削弱, 导致吸收频率降低并在3670—3070 cm—1 处出现一个宽峰.紫外光谱主要由基态跃迁至第1, 2, 6, 7 激发态形成, 最大吸收峰位于200 nm 以下, 为π→π*和σ→π*跃迁形成, 268.8 nm 和221.4 nm 处的吸收峰均为n→π*和π→π*跃迁形成.由电子空穴图可知, 这4 个主要激发均为电子局域激发.
1 引 言
食品抗氧化剂作为一种十分重要的食品添加剂,能够有效阻止食品的氧化, 提高食品的安全性[1].特丁基对苯二酚(tert−butylhydroquinone, TBHQ)作为主要的人工合成抗氧化剂, 具有十分优异的抗氧化能力, 被广泛的运用到动植物脂肪和富脂食品中[2−4].TBHQ 比食品抗氧化剂丁基羟基茴……
