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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

本课题所选取的烷基苯中最简单的物质甲苯、乙苯属于btex的产物，是石油、汽油、柴油燃料的重要组成成分，btex亦具有高水溶性和毒性，极易被水生生物吸收，对生态系统和人类健康形成威胁。而正丙苯也在化工生产中被广泛用作溶剂和有机合成中间体，具有低毒性和较强的麻醉作用。

因而从环境保护和化工生产双层意义上来讲，甲苯、乙苯、正丙苯这三种简单烷基苯的分子构型和特征光谱的研究就显得尤为重要。然而目前关于该研究的报道很少。本文采用了gaussian09程序对甲苯、乙苯、正丙苯进行计算，得到了这三种物质的稳定构型和特征光谱。该研究可以为质检部门利用光谱技术精确地区分甲苯、乙苯提供重要的数据支持，并对环境监测领域制定专门的正丙苯测定国家行业标准具有重要意义。

国内外研究现状

根据目前的资料显示，首先，对烷基苯此类物质的研究早已开始，包括张曼维等从有机辐射化学的角度对芳族化合物之苯、甲苯、乙苯及正一丙苯的辐射稳定性进行研究；陈满英等建立了使用近红外光谱法(nir)测定甲苯、 乙苯和二甲苯的方法，使用了气相色谱法(gc) 来测定苯系物含量；陈伟民等建立了气相色谱法来测定工业废气中的正丙苯的方法。

其次，随着理论、算法、和计算机的飞速发展，利用分子的微观构型来解释实验现象、预测新产品及物质的宏观性质已经成为新的学术风潮。密度泛函理论(dft）考虑了电子的交换和电子能量，使得计算结果更为精确。因而被学者广泛的应用于分子的振动光谱研究。因而本文利用较为先进的密度泛函理论去研究烷基苯的分子构型和特征光谱，并与美国国家标准局数据库（nist）提供的实验结果去进行比较。

2. 研究的基本内容

本文采用了密度泛函理论，对甲苯、乙苯、正丙苯这三种烷基苯在b3lyp/6-311g (d,p)基组水平上进行分子结构优化和特征光谱计算。

首先在该高精度基组下优化分别得到了甲苯、乙苯、正丙苯的键长、键角和二面角等分子稳定构型具体参数；

然后通过进一步的计算，得到了这三种烷基苯的红外光谱和拉曼光谱。并将其计算结果与美国国家标准局数据库（nist）提供的实验结果进行比对。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：

本课题结合理论和gaussian09中的密度泛函dft中 b3lyp方法在6-311g (d,p)水平上对烷基苯进行分子结构优化、红外光谱计算；以及用cis能量计算得到甲苯、乙苯、正丙苯的uv-vis光谱。

4. 参考文献

[1]李静，刘玉柱， 程启源，周志媛，陈飞 哈龙1211分子在外电场中的物理特性研究 南京信息工程大学物理与光电工程学院，南京 210044

[2]贾廷见，李朋伟，尚治国，等．糠醛分子的拉曼光谱和红外光谱研究[j]．光散射学,2007,19(1):1.

[3]唐利斌，姬荣斌，刘树平，等.ghb光学性质的 dft 理论计算研究[j]．红外技术,2011,33(9):3~5.