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摘要
研究尼古丁分子的能级结构与光谱特征，对更好地了解尼古丁分子的毒性和药性有理论指导作用．基于密度泛函理论（DFT），本文利用Gaussian 09软件在B3LYP/6-311G（d,p）基组水平上对尼古丁分子进行结构优化，再采用含时密度泛函理论（TD-DFT）在乙醇溶剂中计算尼古丁分子的15个激发态．使用Multiwfn波谱分析软件对分子前线轨道进行计算，并绘制出分子的红外谱图和紫外谱图．通过前线轨道分析可知，尼古丁分子的亲核位点是吡啶环上的C3和N6、亲电位点是吡咯环上的N22．吡啶环上的C-H、N-H键面内伸缩振动峰主要集中在3049～3079 cm-1，吡咯环上的甲基、亚甲基的伸缩振动峰主要集中在2796～3005 cm-1，其中在2816 cm-1处甲基上C-H键振动峰最为明显，占比43.3%;吡咯环与吡啶环的摆动峰主要集中在1027～1455 cm-1，吡啶环的面内振动峰主要集中在1008～1027 cm-1，在800 cm-1以下吸收峰都为吡啶环的面外摆动峰．紫外光谱的最大吸收峰位于173.46571 nm处，主要是由基态S0跃迁到激发态S5、S6、S10、S11、S12、S13、S14形成的，其中基态S0跃迁到激发态S11的贡献最大，其余激发态跃迁振子强度小于0.03，为禁阻跃迁.
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单位物理学院; 贵州大学
