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取代芘的甲氧基与四氰基对醌二甲烷复合物中轨道分辨的部分电荷转移——NEXAFS研究

材料科学 2010-12-17 v1 化学物理

摘要

研究表明,近边X射线吸收精细结构(NEXAFS)为新型电荷转移(CT)化合物中的官能团提供了强大的局域探针。通过气相扩散法从溶液中生长出不同化学计量比(x:y = 1:1, 1:2 和 2:1)的四甲氧基芘和六甲氧基芘作为给体、强受体四氰基对醌二甲烷(TCNQ)的微晶(TMPx/HMPx - TCNQy)。由于NEXAFS的元素特异性,氧和氮的K边光谱是给体和受体部分的直接光谱指纹。NEXAFS共振的轨道选择性使得能够精确阐明特定轨道在电荷转移过程中的参与。在本例中,电荷从甲氧基的2e (π*)和6a1 (σ*)轨道转移到氰基的b3g和au (π*)轨道,并在较弱程度上转移到b1g和b2u (σ*)轨道。2e轨道的占据反映了甲氧基的阴离子特性。令人惊讶的是,电荷转移随着复合物中HMP含量的增加而增加。作为额外的间接特征,给体和受体的所有光谱特征分别向更高和更低的光子能量移动。该方法能够定量获取特定轨道的相对占据,是迄今为止发现的有机盐中电荷转移机制最直接的探针。尽管仅以芘衍生物给体与经典受体TCNQ的具体例子进行了演示,但该方法非常通用,可作为基于功能化多环芳烃的新型CT复合物的常规探针。

关键词

引用

@article{arxiv.1012.3467,
  title  = {Orbital-Resolved Partial Charge Transfer from the Methoxy Groups of Substituted Pyrenes in Complexes with Tetracyanoquinodimethane - a NEXAFS Study},
  author = {K. Medjanik and S. A. Nepijko and H. J. Elmers and G. Schönhense and P. Nagel and M. Merz and S. Schuppler and D. Chercka and M. Baumgarten and K. Müllen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1012.3467},
  year   = {2010}
}

备注

13 pages, 5 figures