第一章 緒論
1.2 文獻探討
1.2.2 氟苯酚
氟苯酚具有三種結構異構物,分別為鄰位、間位和對位的氟苯酚,其中鄰位和間 位的氟苯酚分別都具有順反結構。多數研究大都針對於氟苯酚的取代基效應對其結構 的影響。 1970 年, Christoffersen 等人[19]推測出對氟苯酚的第一電子激發態為 35115.9±0.1cm-1。1974 年,Larsen 等人[20]利用遠紅外光氣態光譜探測對氟苯酚的氘
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種類探查。1979 年,Palmer 等人[21]才利用 He(I)和 He(II)光電子光譜來調查鄰-、間-、
對-氟苯酚的各價殼層的軌域能量,並且分析其振動模式。Maier 等人[22]延續 Palmer 等人的研究針對雙氟和三氟的氟苯酚進行光譜研究,並列出多種含氟的苯酚在不同離 子態的游離能。1986 年,Larsen 藉由[23]微波光譜探測頻率在 18~40GHz 之對-氟苯酚 的內轉動能量,結果發現分子的平面結構變化都與 OH 鍵有關係;同年,Tembreull 等人[24]利用共振二光子游離(resonant two-photon ionization, R2PI)光譜術來探測對-氟 苯酚的光譜與結構。1993 年 Vajda 等人[25] 利用氣相分子繞射技術,針對鄰-氟苯酚 和 2,6-二氟苯酚進行結構的測定,因實驗過程並未特別區分順反結構,所以採取混合 順反結構的樣本進行分析。但因為鄰-氟苯酚具有順反結構之爭議,Fujii 為了區分光 譜上 A band 和 B band 各屬於順式或反式結構進行一連串探討[26-29]:1996 年,
Takuichiro 等人[26]利用非共振游離偵測紅外光譜(the nonresonant ionization detected IR spectroscopy, NID-IR)進行分析,依據 OH 振動分析兩種 band 都屬於順式結構。 1997 年 Fujii[28]利用自游離紅外光譜(autoionization detected infrared spectroscopy, ADIRS) 再次驗證兩種 band 都屬於順式結構。1998 年 Shin 等人[30]利用 coherent anti-Stokes Raman spectroscopy (CARS)也證實 A band 和 B band 應屬於順式結構。2000 年,
Remmers 等人[31]為再次證實鄰-氟苯酚在分子態和第一電子激發態的結構變化,利用 燒洞光譜和高解析的紫外光譜進行探究,其分析發現鄰氟苯酚的兩個電子躍遷能為 36799.382 cm-1和 36906.701 cm-1都屬於順式結構,另外當鄰氟苯酚在分子基態時,其 結構為平面結構,但是當其躍遷到第一電子激發態時卻變成非平面結構。同年,Fujii
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等人[29]因使用自游離紅外光譜檢測鄰-氟苯酚獲得不錯成果,因此再次檢測鄰、間和 對位氟苯酚以比較不同異構物之間的差別。2002 年,Yosida 等人[32]利用 PFI-ZEKE 光譜分析間-氟苯酚和其水合物在陽離子態時的順反結構,其分析內容得知間-氟苯酚 之順反結構的振動光譜非常相似,其在陽離子態時的幾何結構也非常相似。2003 年,
Ratzer 等人[33]結合高解析 LIF 光譜、R2PI 光譜和理論來分析在 S1態的對-氟苯酚的 結構和振動頻率,Zierkiewicz 等人[34]則是利用 MP2 和 B3LYP 方法搭配 6-311++G(d,p) 基組來分析對氟苯酚皆獲得不錯之結果。2004 年,曾文碧教授等人[35]利用質量解析 臨界游離光譜術(Mass analyzed threshold ionization spectroscopy, MATI)和共振二光子 游離光譜術(resonant two-photon ionization, R2PI)確認對氟苯酚在 S0和 D0態的絕熱游 離能分別為 35,117±2cm-1和 68,577±5cm-1,並發現氟取代基會造成躍遷能量的紅移。
2006 年,曾文碧教授[36]同樣對鄰-氟苯酚用同樣的方式檢測,得知其 D0態的絕熱游 離能為 70,006 cm-1,確認取代基在苯環不同位置會影響該分子的游離能和振動。2007 年 Kovács 等人[37]利用 FT-IR 光譜和 FT-Raman 光譜得知鄰氟苯酚的分子內氫鍵位於 氫氧基和氟之間,Jaman[38]利用微波光譜探測反式間-氟苯酚在激發態的扭轉。2008 年 Biswas 等人[39]利用螢光光譜(dispersed fluorescence spectra)重新檢視對氟苯酚在 S0 態和 S1態間躍遷的差異,並且利用 CASSCF 和 B3LYP 方法搭 6-311++G(d,p)基組來 驗證,結果與 REMPI 光譜相似。2013 年 Azizkarimi 等人[40]利用理論計算的方式得 知對氟苯酚在 S1態時也趨向非平面結構
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從文獻可知氟苯酚的理論研究相較於實驗光譜研究缺乏,因此本研究希望能對氟 苯酚的模擬光譜解析,提供具有參考價值的理論基礎。
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