S2 态环丁酮的超快光化学与电子衍射：基于含时密度泛函理论的表面跳跃
化学物理
2024-07-23 v1
摘要
我们利用由含时密度泛函理论（TDDFT）驱动的最少切换表面跳跃（FSSH）动力学，模拟了激发至 S 态的气相环丁酮的光动力学。我们预测总 C3+C2 光产物产率为 9%，其中 C3:C2 产物比例为 1:8。确定了两个主要的 SS 圆锥交叉点： 伸缩和 CCH 弯曲，其中较高能量的 伸缩与亚皮秒级的 S 衰变相关。根据电子态布居数计算的激发态寿命分别为 7.0 ps（SS）和 550 fs（SS）。我们还根据 TDDFT-FSSH 动力学结果生成了时间分辨差分对分布函数（PDFs），以便与超快电子衍射实验可观测量进行直接比较。对时间分辨 PDFs 的全局和目标分析产生了一组独特的寿命：i) 0.462 ps 的衰变，ii) 16.8 ps 的衰变，两者均类似于 S 极小值；以及 iii) 长寿命（ 纳秒）的衰变，类似于 S 极小值几何结构和完全分离的 C3/C2 产物。最后，我们通过考虑最可能的显著误差来源的影响，对我们的结果进行了背景化分析。
引用
@article{arxiv.2402.10336,
title = {Ultrafast Photochemistry and Electron Diffraction for Cyclobutanone in the S2 State: Surface Hopping with Time-Dependent Density Functional Theory},
author = {Ericka Roy Miller and Sean J. Hoehn and Abhijith Kumar and Dehua Jiang and Shane M. Parker},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.10336},
year = {2024}
}
备注
10 pages, 9 figures, preprint before peer review