Solvent effects on excitation energies obtained using the state-specific TD-DFT method with a polarizable continuum model based on constrained equilibrium thermodynamics

文献情報

出版日 2017-11-10
DOI 10.1039/C7CP05673G
インパクトファクター 3.676
著者

Ting-Jun Bi, Long-Kun Xu, Fan Wang, Mei-Jun Ming, Xiang-Yuan Li


原文を見る

要旨

Nonequilibrium solvation effects need to be treated properly in the study of electronic absorption processes of solutes since solvent polarization is not in equilibrium with the excited-state charge density of the solute. In this work, we developed a state specific (SS) method based on the novel nonequilibrium solvation model with constrained equilibrium manipulation to account for solvation effects in electronic absorption processes. Time-dependent density functional theory (TD-DFT) is adopted to calculate electronic excitation energies and a polarizable continuum model is employed in the treatment of bulk solvent effects on both the ground and excited electronic states. The equations based on this novel nonequilibrium solvation model in the framework of TDDFT to calculate vertical excitation energy are presented and implemented in the Q-Chem package. The implementation is validated by comparing reorganization energies for charge transfer excitations between two atoms obtained from Q-Chem and those obtained using a two-sphere model. Solvent effects on electronic transitions of coumarin 153 (C153), acetone, pyridine, (2E)-3-(3,4-dimethoxyphenyl)-1-(2-hydroxyphenyl)prop-2-en-1-one (DMHP), and uracil in different solvents are investigated using the newly developed code. Our results show that the obtained vertical excitation energies as well as spectral shifts generally agree better with the available experimental values than those obtained using the traditional nonequlibrium solvation model. This new model is thus appropriate to study nonequilibrium excitation processes in solution.

関連文献

Back cover

Front/Back Matter

DOI: 10.1039/B708959G

Calculations of the site specific stretching frequencies of CO adsorbed on Li+/ZSM-5

D. Nachtigallová, P. Nachtigall, O. Bludský

2004-11-05 Paper

DOI: 10.1039/B414296A

Mechanism for the conductivity changes caused by membrane electroporation of CHO cell-pellets‡

Marco Schmeer, Thomas Seipp, Uwe Pliquett, Sergej Kakorin, Eberhard Neumann

2004-11-23 Paper

DOI: 10.1039/B411037D

Endohedral clusterfullerenes—playing with cluster and cage sizes

Lothar Dunsch, Shangfeng Yang

2007-05-15 Invited Article

DOI: 10.1039/B704143H

Theory of scanning electrochemical microscopy (SECM) as a probe of surface conductivity

Anna L. Whitworth, Daniel Mandler, Patrick R. Unwin

2004-09-28 Review Article

DOI: 10.1039/B407397E

Allylic hydrogen abstraction II. H-abstraction from 1,4 type polyalkenes as a model for free radical trapping by polyunsaturated fatty acids (PUFAs)‡

Milan Szori, Tamas Abou-Abdo, Christa Fittschen, Bela Viskolcz

2007-02-21 Paper

DOI: 10.1039/B613048H

The hydrogenation of 1,3-pentadiene over an alumina-supported palladiumcatalyst: an FTIR study

Elaine Opara, David T. Lundie, Timothy Lear, Iain W. Sutherland, Stewart F. Parker, David Lennon

2004-11-11 Paper

DOI: 10.1039/B413178A

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

1-{3-[5-(エチルカルボンイル)-2,4-ジメチル-1H-ピロロール-3-基]プロパニル}ピペリジン-4-カルボン酸について、適用される法規ガイドラインは何ですか?

この化合物はCAS番号1142209-81-1であり、GHS分類では corrosive (腐食性物質) と classified (分類物質) として指定され...

1142209-81-11-{3-[5-(Ethoxycarbo...
化合物よくある質問

2,2-二氟-1,3-ベンゾジオキサン-5-カルボキシlic酸とは何ですか?

2,2-二氟-1,3-ベンゾジオキサン-5-カルボキシlic酸は、CAS番号656-46-2の化合物で、化学式はC8H4F2O4です。この化合物は白色の結晶性粉...

656-46-22,2-Difluoro-1,3-ben...
化合物よくある質問

8-氯-4-色原酮の代替品はありますか?

8-氯-4-色原酮(CAS番号: 49701-11-3)の代替品には、他の色原酮類似物や、構造が似ている化合物があります。例えば、8-メチル-4-色原酮や、他の...

49701-11-38-Chloro-2,3-dihydro...
化合物よくある質問

エチル6,6-ジメチル-4,5,6,7-テトラヒドロ-1H-インドアゼー-3-カルボキシレートとは何ですか?

エチル6,6-ジメチル-4,5,6,7-テトラヒドロ-1H-インドアゼー-3-カルボキシレートは、CAS番号1233243-56-5を有する化合物です。これは有...

1233243-56-5Ethyl 6,6-dimethyl-4...
化合物よくある質問

4-叔丁基-6-氯-嘧啶に適用される法規ガイドラインは何ですか?

4-叔丁基-6-氯-嘧啶はCAS番号3435-24-3で、GHS分類では毒性物質とみなし、GHSの危険性分類が適用されます。REACH規則では登録が必要で、Eu...

3435-24-34-Tert-butyl-6-chlor...
化合物よくある質問

維库溴铵杂质Bはどのように合成されますか?

維库溴铵杂质Bは、アンドロステンデンから始まり、一連の合成反応、包括的な選択性と高い収率で合成されます。具体的には、ブロミド化、酸化、ジマーゼ反応、アミド化など...

50587-95-6(2beta,3alpha,5alpha...
化合物よくある質問

2-(4-氟苄基)-吡咯烷の物理化学的性質は何ですか?

CAS番号350017-04-8の2-(4-氟苄基)-吡咯烷は、結晶性の白色粉末です。分子量は199.17 g/molで、水に溶けにくいです。化学反応では比較的...

350017-04-82-(4-Fluorobenzyl)py...
化合物よくある質問

3-喹啉甲醛(2-チロール-8-エチル)は安全ですか?

3-喹啉甲醛(2-チロール-8-エチル)は一定の毒性を持つため、取扱には注意が必要です。使用する際は適切な防護具を着用し、密閉容器で保管・搬送し、直接的な接触を...

335196-05-92-Chloro-8-ethyl-3-q...
化合物よくある質問

エチル3-(ヒドロキシメチル)-1H-ピロール-2-カルボキシレートはどのように保存すればよいですか?

エチル3-(ヒドロキシメチル)-1H-ピロール-2-カルボキシレートは、室温(25℃)以下で保存し、直射日光を避け、乾燥した環境で保管することが推奨されます。ま...

75448-69-0Ethyl 3-(hydroxymeth...
化合物よくある質問

哌拉西林杂质Dは安全ですか?

哌拉西林杂质Dは安全性が確認されていません。使用または取り扱いには注意が必要で、適切な個人防護具を使用し、直接的な接触を避けることが推奨されます。

119410-05-88-Chloro-11-(4-piper...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめ化合物

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。