Raman光谱方法研究三氯甲烷与苯分子间的C/H…π相互作用

测量了不同浓度三氯甲烷（CHCl₃）与苯（C₆H₆）二元溶液的Raman光谱,随C₆H₆浓度的增加,受分子间C/H…π相互作用的影响,CHCl₃中C—H键伸缩振动频率向低波数移动;当CHCl₃体积分数小于40%,C—H键伸缩振动频率不变,分子间C/H…π相互作用达到饱和.分别以CHCl₃和C₆H₆体积分数为70%的CHCl₃-C₆H₆混合溶液为研究对象,测量了它们的高压和低温Raman光谱.根据CHCl₃中C—H键伸缩振动频率随压强和温度的变化关系,得出了分子间C/H…π相互作用对压强和温度的扰动表现出不稳定性.     

二氧化碳对质子化甲醇的溶剂化作用 (cited: 1)

利用团簇模型研究了二氧化碳对质子化甲醇的溶剂化作用．H⁺(CH₃OH)(CO₂)_n⁺(n=1～7)的量子化学计算结果表明,需要3个或4个二氧化碳分子完成甲醇的羟基第一溶剂层．除了氢键,二氧化碳分子间的相互作用对大团簇的稳定性也起到了重要的作用．在这些溶剂化作用的早期阶段,不容易发生质子从甲醇到二氧化碳的转移过程．模拟的红外光谱揭示了自由O-H伸缩振动、氢键作用后的O-H伸缩振动、以及二氧化碳的O-C-O伸缩振动频率是研究质子化甲醇溶剂化过程的灵敏探针．     

CH2和CH3自由基吸附在Cun (n=1-6)团簇上C-H对称振动模式的软化

利用密度泛函理论中杂化泛函理论方法计算了CH₂和CH₃自由基吸附在Cu_n(n=1～6)团簇上时C?H对称伸缩振动模式的软化性质,结果表明,CH₂在Cun团簇上的吸附要比CH₃的吸附强. 计算得到的C-H键的振动频率与实验上测量的这两个自由基吸附在Cu(111)表面的结果符合得很好,随着团簇尺寸的增加,C-H对称伸缩振动频率的软化(红移)越来越大.     

Resonance Raman Study of Aggregated Meso-tetra(4-pyridinium) porphyrin Diacid

研究了近激子吸收带激发下四-(4-吡啶基)卟啉二酸(H₈TPyP⁶⁺)聚集体的共振拉曼光谱．测量了H₈TPyP⁶⁺单体和聚集体的紫外可见吸收谱和共振光散射光谱．在氘代位移的基础上结合相关体系振动光谱研究,对测得的H₈TPyP⁶⁺)单体和聚集体的拉曼谱带进行了指认．聚集体的形成导致H₈TPyP⁶⁺的卟啉环CC/CN面内伸缩振动向低波数方向位移2～6 cm^-1,而卟啉环鞍形面外振动带向高波数方向位移12cm^-1．基于拉曼谱带的强度和频率变化分析了聚集引起的H₈TPyP⁶⁺分子内结构变化和分子间氢键作用     

分子内旋转的阻碍势函数

根据分子的共同特征,将彼此紧密关联的分子,区别为三种基本类型,利用对称性分析方法,探求出这三类分子的内旋转势函数的一般公式。应用这些公式到具体分子时,能够非常简捷地写出它们的势函数表达式。利用第一类势函数分析具体问题时,算得的68个分子势垒数值,除少数外,所有计算结果与实验结果的差异均在实验误差范围之内。同时并发现当甲基上的C-H键换成C=C键时,作用能量大为减小;对于具有几个旋转轴的分子,隔开两个以上键间的作用能完全可以忽略。应用第二类势函数,具体联系了五类15个很重要的相关分子,即:CH₂Cl-CH₂Cl,CHCl₂-CHCl₂和CHCl₂-CH₂Cl;CH₂F-CH₂F,CHF₂-CHF₂和CHF₂-CH₂F;CCl₂F-CCl₂F,CClF₂-CClF₂和CClF₂-CCl₂F;CH₂(CH₃)-CH₂(CH₃),CH(CH₃)₂-CH(CH₃)₂和CH(CH₃)₂-CH₂(CH₃)以及C(CH₃)₂Cl-C(CH₃)₂Cl,C(CH₃)Cl₂-C(CH₃)Cl₂和C(CH₃)Cl₂-C(CH₃)₂Cl。理论上得到的结果和实验数据比较有满意的符合,对尚无实验涉及的某些分子的结与性构能,也在理论上作了一些预测。根据第三类势函数,探计了CClFH-CClFH与C(CH₃)ClH-C(CH₃)ClH两个分子的内旋转;从理论上推测了消式与活性式的内旋转异构体的数目及其构型。     

四-(叔丁基)-四氮杂卟啉金属配合物的振动光谱和DFT计算

测量了四-(叔丁基)-四氮杂卟啉金属配合物(MT(tBu)TAP,M=Cu, Co, Ni, Zn)的拉曼和红外光谱. 在B3LYP理论水平上计算了其基态结构和振动光谱,基于计算结果对观察到的拉曼谱带进行了详细的指认. 考察了拉曼和红外谱带频率变化与四氮杂卟啉环结构的关系. 随着环内核尺寸的减小,C_βC_β′伸缩振动(A_g)、C_αN_m反对称伸缩振动(A_g)、以及C_αN_m对称伸缩振动(B_g) 的频率线性地增加,其中后两者对环内核尺寸的变化更为敏感.     

石膏的高压原位Raman光谱和相变研究

 利用金刚石对顶砧（DAC）高压装置产生高压,在0~35 GPa压力范围,对石膏（Gypsum,CaSO₄·2H₂O）晶体进行了高压原位Raman光谱研究。根据高压Raman光谱的实验数据,给出了石膏晶体Raman振动频率与压力的依赖关系;在4.5 GPa附近,在对称性伸缩振动范围,发现新的Raman峰1 012  cm^-1出现,这个峰的强度随压力升高逐渐增强,据此断定在4.5 GPa 附近,石膏晶体发生了压力导致的结构相变。     

三苯基咔咯金属配合物的振动光谱和DFT计算

对三苯基咔咯金属配合物(MTPC, M=Ni, Cu, Co, Mn)的拉曼和红外光谱进行了实验研究. 用DFT方法计算了其基态几何结构以及红外和拉曼光谱,并基于计算结果对测量到的振动谱带进行了局域坐标归属. 研究发现,由于对称性降低,咔咯金属配合物的振动光谱比卟啉金属配合物更为复杂,若干咔咯骨架振动与苯取代基强烈耦合.考察了拉曼和红外谱带频率变化与咔咯环结构的关系,发现随着环内核尺寸的减小,与C^I_αC^I_α键伸缩振动和C?Cm键伸缩振动相关的拉曼谱带频率增加,其中C^I_αC^I_α伸缩振动的拉曼谱带对环内核尺寸的变化更为敏感且呈良好的线性关系,可以作为反映金属咔咯骨架结构变化的特征谱带.     

苯和苯胺在深紫外光照射下的电离和解离

本文利用自主研制的反射式飞行时间质谱仪结合177.3 nm深紫外激光研究了苯和苯胺分子的光电离与光解离过程. 质谱实验发现苯在177.3 nm皮秒激光作用下发生高效电离并观测到不对称C-C键解离形成的以C₄H₃⁺为主的较小碎片峰. 相比之下，苯胺的深紫外光电离中主要产生一个C₅H₆^+·离子自由基和一个较小丰度的C₆H₆^+·碎片，分别对应于CNH分子和NH自由基的去除. 结合第一性原理计算，诠释了苯和苯胺这两个仅有一个氨基差异的分子光解离路径，揭示苯和苯胺分子中氢原子转移对于C-C或C-N键断裂的关键重要作用.     

π-(C5H5)2TiCl2·AlR3系可溶性催化剂的电子自旋共振波谱

本文稿研究了Al(iC₄H₉)₃、Al(C₂H₅)₃、Al(C₂H₅)₂Cl、Al(C₂H₅)Cl₂等与π-(C₅H₅)₂TiCl₂所形成的络合物在无溶剂以及在溶剂稀释过程中的电子自旋共振波谱。根据实验结果,作者认为未成对电子是定位在Al²⁷核一端,电子云可延伸到α氢原子位置上,并指出溶剂主要起着分散络合物的作用。     

基于分子对接的类二恶英类多氯联苯的拉曼光谱增强

为了从分子结构角度找到可以增强类二恶英类多氯联苯（PCBs）的拉曼光谱振动强度的结构变量,利用密度泛函理论（DFT）在B3LYP/6-31G（d）水平下对13种类PCBs结构进行优化,通过分子对接技术提取13种PCBs与联苯双加氧酶（Bpha,PDB：3GZX）对接后的PCBs分子结构,并计算了气态环境下对接前后PCBs分子的拉曼光谱振动强度和频率。研究结果表明：13种PCBs的拉曼振动归属为苯环变形、C-C伸缩、C-H摇摆、C-H伸缩以及各种形式的耦合,其中拉曼光谱频率在1 632.77~1 652.06 cm^-1之间的振动最强,苯环变形为特征振动;对接后PCBs的二面角大小有明显的改变,导致拉曼振动强度提高2.9%~213.98%,频率在1 631.57~1 651.94 cm^-1之间的拉曼峰整体发生蓝移,二面角大小与拉曼振动强度呈现一定程度的线性关系,随二面角逐渐减小,拉曼振动增强。实验结果表明,可通过调整PCBs的二面角大小达到提升PCBs辨识灵敏度的目的,并为PCBs拉曼光谱检测提供理论依据。     

离子液体Ammoeng 100与水之间相互作用的红外光谱分析

本文研究测量了Ammoeng 100与其水溶液在不同压力环境下的红外光谱,以期了解该离子液体与水之间的相互作用.结果表明,Ammoeng 100与水之间的相互作用主要来自离子液体的阴离子与水分子,且两者会根据能量稳定性而有选择性的接近;相对于阴离子,Ammoeng 100的烷基链受D_2O的扰动不大.与纯Ammoeng 100相比,在Ammoeng 100/D_2O的红外光谱中显示烷基C-H伸缩振动频率并没有太大变化,而压力小于1.0 GPa时D_2O会造成在Ammoeng 100的S=O对称伸缩振动频率红移.压力大于1.0GPa时,纯Ammoeng 100与Ammoeng 100/D_2O中的S=O对称伸缩振动频率大同小异,表明高压环境下D_2O不会对阴离子的对称伸缩振动频率造成明显影响,同时也显示离子液体在极性区的缔合结构会受到高压的扰动而有显著变化.     

乙烯基酯树脂光固化的拉曼光谱研究

文章利用理论计算(DFT,密度泛函理论)和实验两种方法得到了乙烯基酯树脂的拉曼光谱.通过对比分析,再结合相关文献,对其光谱的振动模式进行初步的指认,拉曼光谱中苯环平面内的变形振动在1598 cm-1、C=C的伸缩振动和C=O的伸缩振动分别在1628 cm-1和1702 cm-1.3007 cm-1和3062cm-1的振动归属于=C-H的伸缩振动和苯环上C-H的伸缩振动,而-C-H的伸缩振动在2800 cm-1~3000 cm-1.并且对比了可见光固化树脂固化前后的拉曼光谱图,可见光固化树脂的固化,主要由于1630cm-1C=C的交联反应产生.     

基于二维相关技术的氯吡脲拉曼光谱分析

氯吡脲作为一种苯脲类生长调节剂,被广泛应用于果蔬中,但是氯吡脲若过量使用,会严重影响果蔬的内在质量,且摄入过多会影响人的身体健康。现有的检测方法,虽然技术上成熟、精度高,但技术条件要求高、样品预处理过程复杂、耗时、检测费用高。利用二维相关拉曼光谱技术对乙酸乙酯中氯吡脲的浓度变化进行检测研究,建立一种灵敏、快速、高效的检测果蔬中氯吡脲的技术提供理论基础,对食品安全具有重大意义。采集氯吡脲粉末的拉曼光谱图,结合氯吡脲分子的结构图可对拉曼光谱谱图中的峰进行归属。配置浓度分别为2.5,5.0,7.5,10.0,12.5,15.0,17.5和20.0 g·L-1的氯吡脲乙酸乙酯溶液并采集拉曼光谱,对不同浓度的氯吡脲乙酸乙酯溶液的光谱数据进行二维相关分析,得到氯吡脲的拉曼二维相关同步谱图和异步谱图,分析同步谱图得出842, 992, 1 044, 1 442和1 604 cm-1的几处交叉峰具有协同作用,随着氯吡脲浓度的升高而升高;分析异步谱图得出交叉峰敏感性为1 044 cm-1>992 cm-1>842 cm-1,1 735 cm-1>1 604 cm-1>1 442 cm-1,842 cm-1>1 735 cm-1。结果表明,乙酸乙酯中氯吡脲的拉曼特征吸收峰分别为842,992,1 044,1 442,1 604和1 735 cm-1,其中1 044 cm-1（苯环的环伸缩振动）、992 cm-1（吡啶环的环呼吸振动）、842 cm-1（C-O-N假对称的伸缩振动）、1 735 cm-1（C=O伸缩振动）对氯吡脲浓度变化比较敏感,敏感度顺序为苯环的环伸缩振动>吡啶环的环呼吸振动>C-O-N假对称的伸缩振动>C=O伸缩振动>多个耦合峰的C=C伸缩振动>C-H的变形振动。拉曼光谱与二维相关技术相结合可以准确地反映出氯吡脲随浓度变化,为果蔬中氯吡脲含量的检测奠定了理论基础。     

Vibrational spectra and ab initio computations of sarcosinium oxalate monohydrate

Single crystals of sarcosinium oxalate monohydrate (SOM) are grown by the slow-evaporation technique at ambient temperature, and vibrational spectroscopic analysis is carried out using NIR-FT Raman, FT-IR, and SERS spectra. The normal mode frequencies and corresponding vibrational analysis of SOM are examined theoretically using the Gaussian’98 set of quantum chemical codes. The two bands present in the SOM ν C=O region, clearly observed in the Raman spectrum, are assigned to “free” and “bonded” carbonyl groups with the hydrogen atom. Vibrational analysis indicates the presence of C-H—O hydrogen bonding interaction producing a blueshift of the C-H stretching frequency.     

Concentration‐dependent frequency shifts of the CS stretching modes in ethylene trithiocarbonate studied by Raman spectroscopy

Resonant with the CS π → π* electronic transition, the intensity of CS stretching and its overtone have been greatly enhanced in the 488‐ and 319‐nm excited resonance Raman spectra. The isotropic and anisotropic parts of the Raman spectra of CS stretching modes of ethylene trithiocarbonate (ET) at different concentrations have been analyzed in order to study the noncoincidence effect (NCE). In neat ET, the experimentally measured values of noncoincidence Δυ_nc are ~4.60 cm⁻¹ for the CS stretching modes, which reduce to 1.30 cm⁻¹ at the mole fraction χ_m (ET) = 0.13. Both the isotropic and anisotropic peak frequencies of CS stretching were found to shift to higher wavenumber when the concentrations are diluted, while the value of Δυ_nc goes on decreasing upon dilution. The absolute Raman cross section of carbonyl stretching was also measured, and their behavior was unusual (first increasing and then decreasing with the decrease of concentration). The experimental result shows that there may exist self‐association in the high concentration, and the main NCE mechanism may be due to the transition dipole–transition dipole coupling between the ET molecules. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

Concentration dependent Raman and IR study on salicylaldehyde in binary mixtures

A vibrational spectroscopic study of binary mixtures of salicylaldehyde (SA) in three different solvents (polar and nonpolar) is presented. The vibrational modes ν(CO), hydroxyl stretching mode (C OH) and aldehydic (C H) stretching vibration were analyzed. Changes in wavenumber position and full width half maximum have been explained for neat as well as binary mixtures with different volume fractions of the reference system, SA, in terms of inter‐ and intramolecular hydrogen bonding. The IR spectra of these mixtures have also been taken and compared with the Raman data. The spectral changes have been well explained using the concentration fluctuation model and solute–solvent interaction. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

Synthesis of composite films of mixed Ag-Cu nanocrystallites embedded in DLC matrix and associated surface plasmon properties

Diamond-like carbon films containing Ag and Cu in nanocrystalline form were deposited onto SnO₂-coated glass substrates by electrochemical technique. Relative amount of silver and copper to be incorporated in the DLC matrix was tailored by varying the amount of silver and copper containing salts in the electrolyte. Current density was adjusted to obtain films with different crystallite size while the volume fraction of the metal nanocrystallites was altered by varying the dilution of the solution containing the salts. Raman studies indicated the presence of two peaks located at ∼1350 cm⁻¹ (D-line) and 1566 cm⁻¹ (G-line) for all the films and the relative intensities of these peaks changed with the amount of metal incorporation in it. The FTIR spectra were seen to be dominated by a peak at 975 cm⁻¹ for C-H out of plane deformation modes along with peaks for C-H bending, C-H stretching and C-C stretching modes at 858, 1113 and 1189 cm⁻¹, respectively. The optical absorption spectra showed a single plasmon band instead of two characteristic bands for Ag and Cu. We ascribe this to nanophase limited interfacial alloying at the Ag-Cu interface. The experimental observation was analyzed in the light of Mie theory.     

芬太尼类物质的振动光谱特征分析研究

通过分析28种芬太尼类物质的红外和拉曼光谱,研究了芬太尼类物质的振动光谱特征,考察了红外和拉曼光谱对芬太尼类物质的区分能力。整体上看,芬太尼类物质的红外和拉曼光谱表现出不同的光谱特征,具有互补性。在红外光谱中,不同盐型芬太尼类物质在3200～2 000 cm-1区间差异显著,碱型化合物在2 972～2 952 cm-1存在强的吸收峰,盐酸盐化合物在2 600～2 320 cm-1存在中等强度的多重吸收峰,枸橼酸盐化合物在3 100～2 800 cm-1存在中等偏弱的宽吸收峰。在红外光谱中,芬太尼类物质在1 750～1 630 cm-1存在由C═O键伸缩振动引起的强吸收峰,在710～680 cm-1存在由苯环面外弯曲振动引起的强的单峰或双峰。在拉曼光谱中,28种芬太尼类物质均在1 001～1 002 cm-1处有强的拉曼峰,该峰是由苯环上C-H键的面内弯曲振动引起的。含烷基、苯基、四氢呋喃基取代化合物的拉曼光谱中,1 000 cm-1左右位置的峰为基峰,其他峰的强度均低于基峰强度的30%;含氟、呋喃、硫代等取代基化合物的拉曼光谱中,除1 000 cm-1左右位置的峰外还有其他高强度的峰。红外光谱可用于区分所有芬太尼类物质,对绝大多数化合物区分度高,对个别结构相差一个甲基的芬太尼结构类似物的区分度较弱,但通过指纹区的特征吸收峰,也可实现区分。当不存在荧光干扰时,拉曼光谱可用于区分所有的芬太尼类物质,对绝大多数化合物区分度高,对部分结构相差一个甲基或不同位置甲基取代的芬太尼结构类似物的区分度较弱,但通过指纹区的特征峰,也可实现区分。红外光谱和拉曼光谱均具有无需样品前处理、测试速度快、检测成本低、绿色环保等优点,便携式设备可用于现场快速检验。拉曼光谱仪测定某些样品时会受到荧光干扰,具有一定的局限性。与拉曼光谱相比,红外光谱无荧光干扰、谱图一致性高、商业谱库更加完备,是现场快速定性分析的首选方法。