Studio teorico degli stati di singoletto e di tripletto della zinco-porfirina: dal modello di Gouterman a risultati DFT

Il modello a quattro orbitali di Gouterman rappresenta da decenni il pilastro teorico per la comprensione delle proprietà ottiche dei macrocicli porfi rinici. Tuttavia, è anche possibile dare una descrizione quantomeccanica dettagliata degli stati eccitati di singoletto e tripletto mediante calcoli DFT/TDDFT. L’obiettivo di questo lavoro di tesi è confrontare la descrizione degli stati elettronici della zinco-tetrafenilporfi rina (ZnTPP) e della zinco-5,15-difenilporfi rina (ZnDPP) fornita dal modello a quattro orbitali di Gouterman con i risultati di calcoli DFT e TD-DFT. In particolare, si intende analizzare in quale misura gli stati eccitati di singoletto e di tripletto siano riconducibili a eccitazioni che coinvolgono questi quattro orbitali e mettere in relazione la composizione degli stati di singoletto con le energie e le diverse intensità delle bande Q e B. Il confronto tra le due molecole permette inoltre di esaminare come la diversa sostituzione periferica, modificando la simmetria del sistema, influenzi la struttura elettronica e le proprietà spettroscopiche. L’impiego di diversi approcci di calcolo consente di discutere la dipendenza dei risultati dalle approssimazioni adottate. Come approfondimento, lo studio viene esteso al rilassamento geometrico e alla distribuzione della densità di spin nello stato di tripletto più basso, includendo un’analisi esplorativa dei parametri di zero-field splitting.