晕苯和芘的(5,7)元环缺陷：红外光谱、能量学和替代形成途径

多环芳烃（PAHs）被认为是普遍存在的芳香红外波段的一个载体。许多天体的红外光谱显示出源自不同大小PAH分子的红外发射特征。然而，发射群体的某些特征仍不清楚。发射带显示出一些迄今无法解释的细节。这些未识别的红外特征需要进一步的实验室和观测研究。我们提出了包含(5,7)元环缺陷的PAH的红外光谱的理论研究，重点关注芘和晕苯。使用密度泛函理论，我们研究了这些缺陷对芘和晕苯及其阳离子和阴离子的红外光谱的影响。此外，我们探索了中性物种势能面的一部分，并讨论了替代的形成途径。在芘和晕苯中添加(5,7)元环缺陷导致红外光谱发生变化，两种分子都失去了其典型的光谱特征。我们发现谱带位置发生偏移，强度不同，特征数量增加。研究并展示了具有(5,7)元环缺陷的PAH大小的边界。最小能量路径的研究得出芘和晕苯从基态到缺陷态的最小活化势垒分别为8.21 eV和8.41 eV。由于Stone-Wales缺陷本身具有对称性，芘保留了部分对称性，而晕苯则失去了更多对称性。这些(5,7)环缺陷在PAH中的形成可能在AGB星或行星状星云中得到很好的支持。这些环境强烈促进了从基态到缺陷态的转变。因此，这些分子的红外光谱知识将支持未来旨在彻底理解未识别红外发射带的研究。