مطالعه ی خواص ساختاری و الکترونی الیگوتیوفن های بسته شده با گروه های آلکیل آمین به روش نظریه‎ی تابعی چگالی و هارتری-فاک

در این پایان نامه، مولکول های الیگوتیوفن شامل دی مر، تری مر، تترامر، پنتامر، هگزامر، هپتامر و اکتامرکه انتهای زنجیره ی الیگوتیوفن ها توسط گروه های آلکیل آمین شامل متیل آمین، اتیل آمین و پروپیل آمین بسته شده اند مورد بررسی قرار گرفتند. محاسبات کوانتومی به منظور بررسی خواص ساختاری و الکترونی الیگومرهای مورد مطالعه با استفاده از دو روش نظریه ی تابعی چگالی و هارتری-فاک انجام گرفت که روش نظریه ی تابعی چگالی (در سطح نظری b3lyp/6-31g*) به عنوان بهترین روش انتخاب گردید. بررسی ساختار الیگوتیوفن ها نشان می دهد که الیگوتیوفن های بسته شده با گروه های آلکیل آمین در موقعیت های انتهایی زنجیره ی الیگومری، زوایای پیچشی کوچکتری نسبت به الیگوتیوفن های بدون استخلاف انتهایی دارند و به ساختار مسطح نزدیک تر هستند. هم چنین طول پیوندهای یگانه و دوگانه ی کربن-کربن در سیستم ?-مزدوج الیگوتیوفن-های بسته شده با آلکیل آمین به هم نزدیک تر شده اند که این موضوع نشان دهنده ی بهبود سیستم ?-مزدوج زنجیره ی الیگومری می باشد. نتایج نشان می دهد که شکاف انرژی پس از بسته شدن انتهای زنجیره ی الیگوتیوفن ها با آلکیل آمین کاهش یافته است. انجام محاسبات td-dft و بررسی طیف uv-vis الیگوتیوفن های بسته شده با آلکیل آمین، کاهش در انرژی برانگیختگی را نسبت به الیگوتیوفن های بدون استخلاف نشان می دهد. هم‎چنین بستن انتهای زنجیره ی الیگوتیوفن ها با آلکیل آمین موجب تسهیل سرعت تزریق حفره می گردد. انرژی انتقال بار در الیگوتیوفن های بسته شده با آلکیل آمین نسبت به الیگوتیوفن های بدون استخلاف افزایش یافته که بیان گر غیرمستقر شدن بار در زنجیره ی الیگومری الیگوتیوفن ها می باشد. بررسی توزیع دانسیته ی اسپین در طول زنجیر ه ی مزدوج الیگوتیوفن ها و هم چنین بار الکتریکی حلقه های تیوفن زنجیره ی الیگومری پس از بسته شدن توسط آلکیل آمین، تسهیل در انتقال بار را نسبت به الیگوتیوفن‎های بدون استخلاف نشان می دهد. بررسی نتایج گونه های الیگومری باردار نشان می دهد که رادیکال-کاتیون ها و رادیکال-آنیون ها نسبت به گونه های خنثی، رسانایی بهتری از خود نشان می دهند. به عبارت دیگر، پلی تیوفن های بسته شده با گروه های آلکیل آمین در حالت تقویت شده می توانند از رسانایی بیشتری برخوردار باشند.