3,4-二氯-1,2,5-噻二唑的结构及其振动光谱

实验测量了3,4-二氯-1,2,5-噻二唑分子4000～400 cm-1区域内的红外光谱和3700～100 cm-1范围内的拉曼光谱,使用密度泛函理论计算了分子的稳定结构和振动频率.以实验测定频率为标准采用简正振动分析方法得到了各振动谱带的总能量分布,从而对该分子的振动频率做出了全面归属.     

2-巯基噻二唑的拉曼、红外光谱、DFT计算和简正振动分析

采用B3LYP混合泛函和6-311G基函数组,并对重原子和轻原子使用离散函数和极化函数,利用密度泛函理论计算了2-巯基噻二唑的分子振动频率。实验测量了2-巯基噻二唑分子的拉曼、红外光谱,以实验频率为标准对分子内力场进行了标度,采用简正振动分析方法得到了各振动模的势能分布,从而对该分子的振动频率归属做出了全面指认。     

3,5-二甲氧基苯甲醇振动光谱的研究

实验测量了3,5-二甲氧基苯甲醇(L₁OH)分子的拉曼和红外光谱,运用密度泛函理论(DFT)采用B3LYP混合泛函和6-311G(d, p)基函数组,计算了该分子的平衡构型和振动频率。结果表明：理论计算出的振动频率值和实验观测值吻合得较好。同时采用简正振动分析方法得到了各振动频率的势能分布(PED),从而对L₁OH分子的振动频率归属做出了全面指认。已有文献中还未见有对L₁OH分子振动光谱研究的报道。     

1-乙基-3-甲基咪唑二氰胺盐离子液体的结构及振动光谱研究

本文以中、远红外光谱(4000¹00cm-1)、拉曼光谱(3500100cm-1)、拉曼光谱(3500¹00cm-1)与密度泛函理论计算相结合的方法,研究了1-乙基-3-甲基咪唑二氰胺盐的稳定结构与振动频率。在实验测定样品红外与拉曼光谱的基础上,对该分子的振动频率进行了详细归属。     

3-氨基-2,5-二氯苯甲酸振动光谱的密度泛函研究

为了本质地把握3-氨基-2,5-二氯苯甲酸(3A2,5DBA)的振动光谱和结构间的关系,在HF和B3LYP水平上利用6-311G(d,p)基组对3A2,5DBA进行了结构优化和振动频率的计算,得到了3A2,5DBA的结构信息和全部45个简正振动模式.通过与苯甲酸的结构参数以及相关文献数据的对比,发现B3LYP/6-311G(d,p)方法较HF/6-311G(d,p)方法能给出更加合理的结果.考虑到计算模拟分子和实验测量样品间的差异,对计算所得到的频率进行了合理的标度修正.在B3LYP/6-311G(d,p)方法下,对波数小于800cm-1的振动频率,标度因子取1.001 3,而波数大于800 cm-1的标度因子取0.961 3.借助Gaussian View程序包对所计算得到的振动模式进行了高精度指认,对3A2,5DBA的主要官能团及取代基团进行了振动分析.通过和实验测量的FTIR数据的比对,发现经标度修正后的计算结果和实验测量符合的很好.同时结合相关的文献报道,表明所做的振动指认和振动分析是合理的.     

N,N-二(8-羟基-5-喹啉甲基)甘氨酸乙酯的量子化学研揪

运用分子轨道理论中的半经验AM1、PM3方法和Hartree-Fock从头算方法,通过能量梯度全优化率先计算了新近合成的化合物N,N-二(8-羟基-5-喹啉甲基)甘氨酸乙酯的平衡几何构型、电子结构以及生成热、偶极矩等分子基本性质,并联系经典有机电子结构理论进行讨论.三种方法得到的结构参数基本一致,和实验测量的晶体结构符合较好.在稳定构型基础上,用AM1方法进行正则振动频率分析,得到C-C双键、C-N单双键、C-O单双键和羟基OH的振动基频,和实验测得的红外光谱特征峰吻合较好.     

2,3-二氯吡嗪的红外、拉曼光谱和密度泛函研究

应用KBr压片法、熔融法分别测定了2,3-二氯吡嗪(2,3-DCP)结晶相和液相下400～4 000 cm-1范围内的傅里叶变换红外光谱(FTIR),及其600～4 000 cm-1内的傅里叶变换拉曼光谱(FT-Raman)。采用密度泛函(DFT)理论之B3LYP方法在6-311++G(2df,2pd)基组水平上优化了该分子的平衡几何结构,基于此结构应用谐性力场计算获得了2,3-DCP的振动频率、红外强度和拉曼活性并进一步计算了直到四阶的非谐性力场,将该力场带入标准旋振哈密顿量并利用二阶微扰理论获得了更加准确的振动频率,相应的红外、拉曼光谱。通过非谐力场获得的振动频率位置结合谐性强度与实验结果比对,对2,3-DCP的各振动带进行了详细指认,采用简正坐标分析方法得到各振动频率的势能分布(PED),首次对2,3-DCP的振动光谱进行了全面归属。结果同时显示：考虑非谐性效应后的理论结果大大提高了振动频率的预测性,用其获得的振动频率能很好的再现实验基频,其与实验值差异大多保持在10 cm-1以下,即使在谐振预期很差的高频区域,考虑非谐效应后这种差异也迅速降低到19 cm-1以下,这对正确归属和预期振动光谱是十分有帮助的。目前的结论也可推广应用到其他分子体系。     

乙酰苯胺分子的拉曼、红外光谱和简正振动分析

分别在3 500～50和3 500～600 cm-1范围内实验测量了乙酰苯胺(ACN)分子的拉曼和红外光谱。运用密度泛函理论(DFT)采用B3LYP 混合泛函和6-311G(d, p)基函数组,计算了该分子的平衡构型和振动频率。结果表明：理论计算的分子最优化构型参数与以往文献报道的实验数据吻合,优于以往由6-31G(d)基函数组计算得到的参数;理论计算的振动频率值和本实验的观测值吻合得较好。运用简正振动分析方法得到了ACN 分子各振动频率的势能分布(PED),对ACN 分子的振动频率归属做出了全面、准确指认。     

邻苯二甲酸酐分子振动光谱的实验和理论研究

分别在3500~100和3500~500cm-1范围内测量了邻苯二甲酸酐分子的拉曼和红外实验光谱,同时利用密度泛函理论中的B3LYP混合泛函方法和6-311G(d,p)基函数组,计算了该分子的平衡构型和振动频率,及其拉曼和红外光谱强度,结果表明:理论计算和实验结果较好的符合。最后采用简正振动分析方法得到了各振动模的能量分布,从而对该分子的振动频率归属做出了全面指认。     

对巯基苯胺分子构象和拉曼光谱的密度泛函理论研究

本文采用密度泛函方法B3LYP/6-311+G**计算了对巯基苯胺分子(PATP)的平衡结构和振动拉曼光谱。结果表明该分子有两个稳定构象,反式构象能更低。利用振动模分析所得的势能分布我们对该分子振动基频进行了归属,并计算了低能构象的标度振动频率,其结果与实验值相吻合。     

Vibrational frequency shifts of fluid nitrogen fundamental and hot band transitions as a function of pressure and temperature

Abstract

Coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) and spontaneous Raman spectroscopy have been used to obtain vibrational spectra of shock-compressed and static high-pressure fluid nitrogen, respectively. Vibrational frequencies were obtained from the CARS data using a semiclassical model for these spectra. Spontaneous Raman vibrational frequencies were determined by fitting data using a Lorentz shape line. A functional form was found for the dependence of the vibrational frequency on pressure and temperature to 40 GPa and 5000 K, respectively. The result is compared to a recent theoretical model.     

己酸乙酯分子的振动光谱研究

采用B3LYP混合泛函和6-31G基函数组,并对重原子和轻原子使用离散函数和极化函数,　利用密度泛函理论（density functional theory, 简称DFT）计算了己酸乙酯的分子振动光谱,并以此为依据,首次对实验测得的己酸乙酯（Ethyl hexanoate）分子的正常拉曼光谱（NRS）和红外光谱(IR)进行了指认,对己酸乙酯分子的振动模式进行了归属。理论计算和实验数据的比较分析表明,理论计算结果的拉曼和红外各振动峰位与实验测量结果符合得较好。最后,分别把拉曼光谱和红外吸收谱中较强的峰位指认为己酸乙酯分子的拉曼特征峰和红外吸收的特征峰。己酸乙酯分子振动光谱的上述研究,可能在白酒调香,化工和生物等领域的检测方面具有广泛的应用,对进一步拓宽己酸乙酯分子的研究领域具有一定的参考价值。     

L-抗坏血酸的太赫兹波时域光谱研究

文章从理论分析和实验研究两方面探讨了L-抗坏血酸分子在0.2～2.4 THz波段的光谱特性。应用密度泛函理论的Becke-3-Lee-Yang-Parr(B3LYP)方法计算了L-抗坏血酸分子在THz波段的振动吸收谱,同时利用THz时域光谱系统(THz-TDS)测得了L-抗坏血酸在此波段的吸收谱和折射率谱。根据理论计算结果,借助于Gaussian View软件对L-抗坏血酸的THz吸收谱进行了指认。最后将L-抗坏血酸分子和市售维生素C药片的THz吸收谱进行了比较。研究表明,L-抗坏血酸分子在THz波段存在吸收峰,理论计算结果与实验结果符合较好,且这些吸收是由分子内和分子间振动共同引起的。与市售维生素C药片的吸收谱比较表明,L-抗坏血酸的吸收峰在维生素C药片的太赫兹吸收谱中均有反映。研究结果有助于进一步理解L-抗坏血酸的生物作用,为应用THz-TDS技术进行L-抗坏血酸的定量分析提供了依据。     

Fine-structure fluorescence of conjugated chain molecules

The fine-structure fluorescence spectra of conjugated chain compounds—distyrylbenzene (DSB), its fluorine-substituted derivative (FDSB), 1,4-bis-(5-phenyl-2-oxazolyl) benzene (POPOP), and 1,4-bis-(5-phenyl-2-oxadiazolyl) benzene (PDPDP)—are obtained at 4.2 K using the Shpolskii method. The multiplicity of the spectra is revealed and their vibrational analysis is performed involving Raman scattering data. It is shown that some vibrational frequencies of the fluorescence spectra are common for all the molecules under study, while other frequencies are specific for the spectra of the pairs DSB-FDSB and POPOP-PDPDP. The relation between the spectra of the molecules and their structure is considered.     

FT-IR,FT-Raman spectra and quantum mechanical study of piperidine-3-carboxylic acid and its tautomers,isomers

The mid-IR, far-IR, and Raman spectra of piperidine-3-carboxylic acid were measured and interpreted with support of the MP2 and B3LYP/6-311++G(d, p) calculated harmonic vibrational spectra. 10 stable piperidine-3-carboxylic acid tautomers/isomers were found after B3LYP, calculations. The experimental absorption bands of carboxylate (COO^?) group show that the free piperidine-3-carboxylic acid molecule exists in zwitterionic form and the most stable tautomer (NAT-1) can be stabilized by an intramolecular N-H...O hydrogen bond. All vibrational frequencies of NAT-1 assigned in detail with the help of total energy distribution (TED). The experimental vibrational wave numbers were compared with the calculated data.     

Obtaining absorptive line shapes in two-dimensional infrared vibrational correlation spectra

Absorptive line shapes in two-dimensional infrared (2D IR) vibrational spectra are important for an intuitive interpretation of molecular structure and dynamics. We obtain an absorptive 2D IR correlation spectrum by summing complementary spectra from experiments sampling vibrational coherences that oscillate with conjugate frequencies in the initial evolution time period. The 2D correlation spectrum of a coupled vibrational system reveals certain spectral features with tilted line shapes that are explained in terms of unequal contributions of Liouville-space pathways.     

Inhomogeneous broadening of local vibrations in spectra of organic molecules in solid matrices

The existence of the inhomogeneous distribution of local vibrational frequencies in addition to the inhomogeneous distribution of pure electronic frequencies in the spectra of impurity molecules is demonstrated by the hole-burning technique. The half-width of the inhomogeneous vibrational distribution is determined.