致幻药物—甲基安非他明拉曼散射的研究

在室温环境下，首次利用显微拉曼散射测得致幻药物－甲基安非他明的拉曼散射谱，研究分析了甲基安非他明分子的拉曼散射谱，对分子中的主要振动模式进行了识别。在优化条件下，得到甲基安非他明最小检测量为１０＾－１２ｇ左右。研究结果还表明：显微拉曼光谱对于研究微量药物，具有检测灵敏度高，时间短，样品非破坏性等特点。     

致幻药物-甲基安非他明拉曼散射的研究

在室温环境下，首次利用显微拉曼散射技术测得致幻药物－甲基安非他明的拉曼散射谱。研究分析了甲基安非他明分子的拉曼散射谱，对分子中的主要振动模式进行了识别。在优化条件下，得到甲基安非他明最小检测量为１０－１２ｇ左右。研究结果还表明：显微拉曼光谱技术对于研究微量药物，具有检测灵敏度高、时间短、样品非破坏性等特点。     

麻黄素拉曼散射振动模式的研究

利用显微拉曼对违禁药品麻黄素以及伪麻黄素———左旋咪唑致幻药物做了拉曼测试 ,在激发光 5 1 4 5nm和室温环境下 ,得到了麻黄素和左旋咪唑分子的拉曼散射谱。麻黄素属单取代苯类 ,具有Cy2ν对称性 ,我们对它的拉曼振动模式做了识别。并将麻黄素的拉曼谱和甲基安非他明做了对比分析 ,麻黄素和甲基安非他明同属单取代苯 ,其分子结构十分相似 ,由于取代基的成分不一样 ,因而拉曼谱中一些峰的相对强度和位置发生了变化     

麻黄素和左旋咪唑显微拉曼测试分析

在可见光激发下，利用显微拉曼技术得到了黄素和左旋旋咪唑的拉曼谱，并将它们的拉曼谱和甲基安非地明做了对比分析，麻黄素和甲基安非他明同属单取代苯，其分子结构十分相似，由于取代基的成分不同一样，因而拉曼谱中一些峰的相对强度和位置发生了变化。左旋咪唑由于取代基上为咪唑亚塞唑，其拉曼谱中主要谱线位置和强度明显不同于麻醉黄素和甲基安非他明。实验结果表明，利用显微拉曼技术在短时间内，对致幻药物进行准确快速的检测分析，将这一技术应用于运动比赛中，有助于对参赛人员服用违禁药物的检测和分析。     

一水柠檬酸单晶的激光拉曼光谱

本文报道了一水柠檬酸在不同几何上的拉曼光谱。从一些谱峰的位移,各向异性及退偏振可以判断,晶体分子存在较中的氢键。由Ｃ－Ｃ,Ｃ－Ｏ,Ｃ＝Ｏ谱线的频移等实验结果可以判断,由于氢键的影响。分子间的耦合及从多ＣＯＯ＾－基团的电荷离域作用,使Ｃ－Ｃ,Ｃ－Ｏ单键带有部分双键的特性,而Ｃ＝Ｏ则带有部分单键的特点。     

空气对C60薄膜拉曼谱的影响

采用拉曼光谱方法和光学二次谐波方法，观察蒸镀在石英玻璃上的Ｃ６０薄膜在空气中的变化，根据实验中观察的Ｃ６０薄膜１４６９ｃｍ＾－１拉曼谱的演变情况，结合二次谐波的测量结果，初步推断Ｃ６０分子发生了聚合反应和氧化反应。     

钠长石玻璃中挥发份的振动光谱研究

利用高挥发份凝胶在高压下熔制出钠长石玻璃进行Ｒａｍａｎ光谱与红外光谱研究。结果表，ＣＯ２以气体分子形式而不是以ＣＯ＾－３的形式溶解在玻璃熔液中，并认为拉曼光谱中的１５５０ｃｍ＾－１谱带是由溶解于玻璃熔体中的分子Ｏ２振动引起的，实验表明它与ＣＯ２在钠长石玻璃中的溶解度随玻璃熔制的压力与温度变化存在负相关性。     

甲烷的拉曼光谱特征

测定ＣＨ４的拉曼光谱时出现２个特征２０１７ｃｍ＾－１和３０２０ｃｍ＾－１，这是由于ＣＨ４分子中４个Ｃ－Ｈ键不等价造成的，本文中还讨论了其归属。     

分子束外延Zn1—xCdxSe／ZnSe超晶格的拉曼光谱

运用分子束外延技术成功地生长出Ｚｎ１－ｘＣｄｘＳｅ／ＺｎＳｅ超晶格，并对不同的样品进行了拉曼散射光谱的测试。获得了多达５级的ＺｎＳｅ的ＬＯ声子峰和ＺｎＳｅ的ＴＯ声子峰；同时还在频移为１４４ｃｍ＾－１，３７０ｃｍ＾－１处观测到了两个新声子峰，估计是来自于ＺｎＣｄＳｅ的声学模和光学模。     

Pt-CO分子1∑+态的π反馈键与拉曼光谱强度的量子化学研究

采用量子化学方法ＨＦ和Ｂ３ＬＹＰ计算了Ｐｔ－ＣＯ的＾１∑＾＋电子基态的电子结构屯Ｐｔ－Ｃ和Ｃ－Ｏ伸缩振动的拉曼光谱性质，计算结果表明ｄ→２π反馈与Ｐｔ－Ｃ和Ｃ－Ｏ伸缩振动的频率相关。拉曼谱强度理论分析表明人射光频率显著影响计算Ｒａｍａｎ光谱强度。     

基于密度泛函理论对冰毒分子不同构象拉曼光谱的研究

冰毒作为一种新型毒品,近年来泛滥速度不断加快,社会危害日益突出,对相关监管部门带来了严峻的挑战,如何能够提供一种无损、快速、实时与准确的冰毒检测方法具有重要的实际意义和应用价值。拉曼光谱是一种较为符合上述要求的新颖方法,但由于冰毒分子构象上的不同会导致其拉曼光谱存在差异,进而对冰毒现场实时的检测造成影响,甚至产生误判,并对毒品拉曼数据库的建立带来非常大的困难。因此,根据密度泛函理论,采用Becke-3-Lee-Yang-Parr (B3LYP)杂化泛函方法在6-31G基组下分别以冰毒分子?1,?2和?3三个二面角为变量,在0°~360°范围内,以10°为步长做了势能面扫描,取能量的极小值点从而获得12个不同的冰毒分子稳定构象,在此基础上,采用B3LYP方法6-31G++(d,p)基组选取其中4种能量较低的构象做进一步优化以及振动频率的计算,并将最终得到的计算拉曼光谱与实验光谱进行比较,结果表明:构象上的差异使计算得到的冰毒拉曼光谱中746, 837和1 356 cm^-1处的特征峰位置产生了不同程度的偏移,而632, 1 003, 1 180和1 312 cm^-1处的特征峰则基本不受构象影响,因此,在对可疑样品进行识别时上述不受构象影响的特征峰可以作为冰毒主要的特征峰来进行快速匹配,而这种通过关键特征峰进行匹配的方法相比于传统的相关系数匹配算法显然更为快捷;同时在选取的4种能量较低的构象中,由构象Ⅸ计算得到的结果与实验值最为吻合,于是在文中采用该结果并结合各振动频率的势能分布以及相关文献对冰毒实验拉曼特征峰进行了详细的归属。其中, 1 003 cm^-1为冰毒拉曼最强特征峰,归属为苯环的环呼吸振动;837 cm^-1处特征峰归属为NH摇摆振动;此外, 1 180 cm^-1处的特征峰归属为C-N伸缩振动;1 312 cm^-1处则归属为CH2摇摆振动。上述这些研究结果将为今后的毒品检测、毒品拉曼数据库的建立以及药物分子拉曼光谱理论计算研究提供有益的参考。     

银杏内酯分子结构和光谱性质的理论研究

采用密度泛函理论方法详细考察四种银杏内酯分子(银杏内酯A、B、C和J)的结构和光谱性质.研究发现，改变银杏内酯上的取代基，银杏内酯分子骨架具有相对稳定的结构.基于优化得到的稳定结构，我们计算得到了四种银杏内酯分子的红外(Infrared,IR)光谱、拉曼(Raman)光谱和振动圆二色(Vibrational circular dichroism,VCD)光谱性质.我们发现，四种银杏内酯分子的IR光谱图在1100 cm-1有较明显的区别，这些振动峰主要是银杏内酯分子中C-O-C键的伸缩振动峰.在Raman光谱图中，波长在3600cm-1处为银杏内酯分子中羟基的伸缩振动，银杏内酯A、银杏内酯B、银杏内酯C分裂成了两个强度不等的振动峰，而银杏内酯J分子表现为一个宽的振动峰.在VCD光谱图中，我们发现四种银杏内酯分子在3800 cm-1附近有明显的区别.     

拉曼光谱在新型毒品快速检测中的应用

新型毒品的日益泛滥及快速更新对执法部门现场快速检测提出了越来越高的要求。以三种典型的新型毒品为例,利用密度泛函理论中的B3LYP杂化泛函,在6-31G基组下优化分子几何结构以及拉曼振动频率的计算,并利用拉曼光谱仪进行了实验检测,用以研究拉曼光谱技术在新型毒品快速检测中的应用价值。结果表明：各毒品样品的理论计算拉曼光谱与实验拉曼光谱基本吻合,理论计算光谱可以为实验光谱特征峰的归属提供参考;各毒品拉曼特征峰的峰位差异明显,其中冰毒特征峰为837和1003 cm-1,K粉最具有鉴别价值的特征峰为463,659和1 046 cm-1,而麻古最明显的特征峰为556,1 329和1 699 cm-1,拉曼光谱可被用于毒品的鉴别和认定;微量冰毒及K粉残留物的实验拉曼光谱与其常量时基本一致,拉曼光谱可被用于毒品微量残留物的准确识别;伪冰毒N-异丙基苄胺的拉曼特征峰853 cm-1与冰毒拉曼特征峰837 cm-1存在明显差异,因此拉曼光谱可被有效地用于以上毒品的检测;而聚丙烯材料制成的透明包装对自身存在强烈荧光干扰的麻古拉曼光谱有较大影响。     

几种环状分子的拉曼光谱研究

通过实际检测获得了环己烷、四氢呋喃、1,4-二氧己环（二恶烷）几种环状分子的拉曼光谱。并应用密度泛函理论对几种环状分子的拉曼振动峰进行了详细的分析。研究结果表明：几种环状分子最强拉曼振动峰均由环呼吸运动引起,但它们的波数值差异较大,可以作为鉴定此类分子的判断依据。应用拉曼光谱检测技术可以对此类有毒物质进行快速的鉴定与分析。     

高压液态重水的拉曼光谱研究

应用金刚石压腔结合拉曼光谱技术研究了重水在291 K,0.1～800 MPa条件下的拉曼谱图。结果表明：压力增大的过程中,重水的拉曼伸缩振动光谱向低频方向移动,并且频移和压力基本呈线性相关。频移没有突变,没有发生相的转变。将重水的拉曼谱峰分解为代表分子内O—D振动的高频峰和代表分子间氢键振动的低频峰。研究这两种不同类型谱峰的性质,发现代表分子间氢键的低频峰峰面积在不同的压力范围内呈现出不同的变化特征,压力对分子间氢键的影响并不是持续不变的。拉曼峰的峰面积反映的是产生这种拉曼峰的振动的数目,峰面积的变化反映了特征振动数目的变化。由于分子间氢键的强相互作用,水分子总是倾向于形成对称的空间五分子四面体结构,因此最大峰面积代表了最稳定的五分子团簇结构。     

Raman spectroscopy of seized drugs and density functional theory interpretation

Abstract

The demand for a hand-held Raman spectrometer in the fast and accurate detection and identification of seized drugs is much higher than before, especially when facing unknown suspicious drugs. However, Raman spectra for the different drugs are less reported due to the inaccessibility of them. Here, we reported the experimental Raman spectra in detail of four typical drugs (such as methamphetamine, ketamine, caffeine, and magu). The Raman vibrational frequencies were also calculated by the method of density functional theory (DFT) at Becke-3-Lee-Yang-Parr (B3LYP) level with the 6-31?G and 6-31G(d,p) basis set. The results show that the experimental Raman spectra of these typical drugs are consistent with the theoretical Raman spectra. Using the potential energy distribution (PED) calculation with the GAR2PED program, the assignments of the observed Raman bands to the vibrational modes were presented. Further, methamphetamine and its camouflage N-benzylisopropylamine were analyzed by Raman spectroscopy and DFT calculations, and the result showed that the obvious differences of the Raman characteristic bands for these two samples could be found so that Raman technique could be used to identify the authenticity of methamphetamine. All the above results confirm the potential of the approach involving Raman spectroscopy combined with DFT calculations in the characterization of drugs. Based on this, the experimental spectra of seized drugs measured directly through a plastic package were studied. Raman spectroscopy has the advantage of being performed through packaging without disturbing the samples. Polypropylene transparent packaging does not alter the spectra of the drugs but will mask the corresponding bands if the Raman spectrum has a strong autofluorescence interference.     

Ab Initio Calculations and Raman and SERS Spectral Analyses of Amphetamine Species

Abstract

For the first time, the differences between the spectra of amphetamine and amphetamine-H⁺ and between different conformers are thoroughly studied by ab initio model calculations, and Raman and surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) spectra are measured for different species of amphetamine. The spectra of amphetamine and amphetamine-H⁺ samples were obtained and assigned according to a comparison of the experimental spectra and the ab initio MO calculations, performed using the Gaussian 03W program (Gaussian, Inc., Pittsburgh, PA). The analyses were based on complete geometry minimization of the conformational energy of the S-plus-amphetamine molecule and the S-plus-amphetamine-H⁺ ion. The harmonic frequency calculations provide information about the characteristic features of the Raman spectra and the nature of the bonding in the molecule. It is concluded that vibrational bands from salt anions with internal bonds (sulfates, hydrogen phosphates, etc.) need to be taken into account when employing these spectra for identification purposes. These results also show how Raman spectroscopy can assist the forensic community in drug profiling studies. Furthermore, because their spectra are different, discrimination between the free and protonated forms of amphetamine salts can be observed. Here, we provide evidence for this difference and show experimentally how it has been overseen.     

宝石级钠沸石的振动光谱表征

国际珠宝交易市场上最近出现了一批价值不菲的无色透明的宝石级钠沸石刻面成品,为提供快速区分其与仿制品材料的依据,文章通过红外光谱和拉曼光谱对三颗钠沸石样品的振动光谱进行了研究。结果表明, 其红外光谱主要表现为：4 000～1 200 cm-1的吸收峰是结构中水导致的吸收;1 200～600 cm-1 的强吸收与TO₄四面体的内部T—O(T为Si或Al)的反对称和对称伸缩振动有关。拉曼光谱散射峰主要分布在300～600和700～1 200 cm-1两个区间。300～360 cm-1处较弱强度的拉曼散射峰是由于结构中水分子所导致。482 cm-1处中等强度的峰归属于硅氧四面体内部由于变形导致的拉曼位移。726 cm-1处的拉曼散射峰归属于Al—O的伸缩振动;974,1 038,1 084 cm-1的三处拉曼散射峰都是Si—O的伸缩振动导致的拉曼位移。