Raman spectroscopic study of G--A mismatches

G-A mismatches are non-canonical base pairs that widely occur in native nucleic acids. They have been found to be functionally important in adopting unusual structures. In this paper, G-A mispairing was studied by Raman spectral characterization of Polyadenylic acid （PolyA）, Polyguanylic acid （PolyG） and their equimolar mixture in solution of 0.08 mol/L Na^＋, pH7.0. The experiment showed the following three results. （1） At the experimental conditions used in the present work, PolyA and G A complexes existed as single-stranded and double-stranded helix of A form, respectively. And PolyG mainly occurred to be anti-parallel quadruplex conformers. （2） The formation of G A complexes, on one hand strengthened parts of base stacking interactions especially for PolyG, leading to Raman hypochromism effect with some corresponding bands shifting, and on the other hand weakened other base stacking interactions especially for PolyA to a certain degree. During this process, the backbone of PolyG underwent a significant change, but PolyA still conserved its main chain conformation. （3） The formation of G A complexes was stabilized by two interbase hydrogen- bond interactions （i.e. N6H2（A）-N3 （G） and N7 （A）--N2H2（G）） and a third hydrogen bond between O2^＋ （G） and N6 （A）. The third hydrogen bond was responsible for the remarkable changes of PolyG backbone conformation.[第一段]     

基于金属有机框架材料复合基底表面增强拉曼光谱测定水中的戊二醛

戊二醛在精细化工中的使用,导致大量戊二醛产品如鞣革剂、消毒剂、蛋白质交联剂、组织固化剂等被排放到水体中,对水体生物及生态环境造成严重污染,对整个生态系统带来危害,因此开发对戊二醛快速简易的检测技术至关重要。表面增强拉曼光谱法(SERS)是一种基于待测物分子对光的散射效应而建立起来的定量检测技术,具有灵敏度高,所需样品量少,水干扰小等优势,功能强大,被广泛应用于分析检测领域中。目前尚未见文献报道基于SERS技术用于定量检测环境水体中戊二醛的案例。基于金纳米粒子（AuNPs）的局域表面等离子体共振效应、金属有机框架材料MIL-101(Cr)的富集能力以及对氨基苯硫酚（PATP）与戊二醛之间的席夫碱反应,基于Au@MIL-101/PATP复合材料建立了一种检测水中戊二醛的表面增强拉曼光谱分析方法。通过溶液浸渍法制备Au@MIL-101材料,再利用Au-S共价键作用将PATP修饰到AuNPs表面得到Au@MIL-101/PATP复合基底。利用透射电镜(TEM)、能量色散X射线光谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和拉曼光谱等方法对基底材料进行表征。论文研究了MIL-101(Cr)中AuNPs的密度对拉曼增强效果的影响,氯金酸浓度为0.6 g·L-1时增强效果最好。戊二醛与PATP的席夫碱反应产物在1 621 cm-1处产生C═N特征峰,戊二醛浓度与I_{1 078}/I_{1 621}信号比值在1×10-7~1×10-5 mol·L-1范围内具有良好的线性,检出限(LOD)为3.5×10-8 mol·L-1。实际样品分析结果表明,自来水和河水水样中戊二醛的加标回收率分别为91.4%~111.8%,89.8%~114.2%,相对标准偏差分别为5.2%~14.5%,8.6%~13.4%。本方法具有操作简单、分析时间短、绿色等优点,为检测水中的痕量戊二醛提供了新思路。     

牛磺酸2吡-啶甲醛Schiff碱镧配合物的合成及表征

采用直接合成法用牛磺酸和2-吡啶甲醛合成牛磺酸Schiff碱,并以此为配体合成La（Ⅲ）的配合物,同时对Schiff碱及金属配合物进行元素分析,红外光谱,紫外光谱,差热-热重分析及摩尔电导的测定等表征,从而推测配合物的组成为[L aL2（H2O）2]NO3.H2O,HL=C8H10N2O3S。     

甘氨酸水热液化原位拉曼光谱观测及反应动力学分析

随着社会经济的飞速发展，能源短缺问题在世界范围内日益突显。目前，开发利用可再生能源已被我国列为能源发展的优先领域。藻类植物蕴含丰富的生物质能，同时又具有光合效率高、固碳能力强、生长速度快、来源分布广等优势，是公认的可持续绿色清洁能源的发展方向。甘氨酸是藻类水热液化过程中的重要过程反应物，其液化过程中的热动力学性质是认识和优化藻类水热液化技术的基础要素，通过研究甘氨酸水热液化过程可为分析复杂的生物质水热液化反应奠定基础。研究基于熔融石英毛细管反应器（FSCR）高温高压可视反应腔，结合Linkam FTIR600控温台与Andor激光拉曼光谱仪联用，对甘氨酸水溶液在270~290 ℃（压力同于实验环境温度下水饱和蒸气压）条件下的液化过程运用拉曼光谱分析技术开展了原位研究。通过观测5 Wt%甘氨酸溶液中C—C伸缩振动峰（897 cm-1）、C—N 伸缩振动峰（1 031 cm-1）和COO-反对称伸缩峰（1 413 cm-1）在液化过程中的相对拉曼强度变化，深入分析了温度及反应时间对甘氨酸溶液各官能团热分解的影响。运用Avrami的反应动力学模型分析，获取了量化温度对甘氨酸分子中骨架碳链ν（C—C）的特征振动模式热解过程影响的活化能，357 kJ·mol-1，和不同实验温度下的反应速率常数k等一系列相关参数，定量地揭示了甘氨酸液化过程的热动力学性质。实验中发现，在设定相同的液化反应时间（10 min）内，当温度低于290 ℃时，降温后反应腔内能观测到甘氨酸水溶液中ν（C—C），ν（C—N），ν_as（COO-）的特征峰，而温度高于290 ℃时则不然，表明甘氨酸的完全液化温度约为290 ℃。该研究运用高温高压可视化实验技术，结合原位拉曼光谱分析技术，厘清了甘氨酸水热液化过程中的不同温度下特征官能团拉曼峰强的变化规律，为深入了解藻类水热液化过程机理、推进生物质能的开发利用提供必要的实验依据，具有重要的科学意义和现实意义。     

{Cu2[C12H18N2O7S]2[C10H8N2]}n聚合物的合成及晶体结构

采用铜(Ⅰ)盐和邻香草醛缩氨基甲磺酸席夫碱以及4,4'-联吡啶在乙醇溶液中合成了具有三维网状的配位聚合物,通过元素分析、红外光谱对配位聚合物进行了表征,并利用X射线单晶衍射仪对其结构进行了鉴定.晶体结构分析表明,该标题配合物属单斜晶系,空间群P2(1)/c,晶胞参数为a=1.1956nm,6=0.8464nm,c=2....     

4种联咪唑衍生物的铜配合物的合成、表征及与ct-DNA相互作用的光谱研究

合成并表征了N,N’-二甲基-5-硝基-2,2’-联咪唑分别与铜盐Cu（Ac）₂·H₂O、CuBr₂、CuCl₂·2H_O和CuSO₄·2H₂O所形成的4种配合物。利用紫外光谱、荧光光谱和粘度等方法研究了配合物与DNA的作用,结果表明配合物均以部分插入模式与DNA相互作用。     

Studies on the resonance Raman spectra of polyaniline obtained with near‐IR excitation

The effects of near‐IR (NIR) laser power over the Raman spectra of poly(aniline) emeraldine salt (PANI‐ES) and base (PANI‐EB) were investigated. The reasons for the existence of several bands from 1324 to 1500 cm⁻¹ in the Raman spectra of poly(aniline) obtained at NIR region were also studied. The bands from 1324 to 1375 cm⁻¹ were associated to νC N of polarons with different conjugation lengths and the bands from 1450 to 1500 cm⁻¹ in Raman spectra of PANI emeraldine and pernigraniline base forms were correlated to νCN modes associated with quinoid units having different conjugation lengths. The increase of laser power at 1064.0 nm causes the deprotonation of PANI‐ES and the formation of cross‐linking segments having phenazine and/or oxazine rings. For PANI‐EB only a small spectral change is observed when the laser power is increased, owing to the low absorption of this form in the NIR region. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

三维超分子配合物[Zn（C_（12）H_8N_3）_2·H_2O]的水热合成、晶体结构及光致发光1

通过水热法合成了一种三维超分子配合物Zn（C12H8N3）2.H2O,经元素分析、紫外和红外光谱对其进行表征。用X射线单晶衍射测定了其晶体结构,该配合物晶体属单斜晶系,P21/c空间群,晶胞参数为：a=1.25239（10）nm,b=1.30233（11）nm,c=1.33167（11）nm,β=102.6950（10）°,Z=4,[Zn（C12H8N3）2.H2O],Mr=471.81,V=2.1189（3）nm^3,Dc=1.479g·cm^-3,μ=1.189mm^-1,F（000）=968,R1=0.0300,WR2=0.1017,GOF=1.005。该化合物由1个Zn（Ⅱ）离子、2个2-（2-吡啶基）苯并咪唑阴离子和1分子配位水组成。其中2-（2-吡啶基）苯并咪唑的1位氮原子、吡啶环上氮原子及水分子中氧原子与锌（Ⅱ）离子配位,形成五配位的畸变三角双锥结构,单胞分子之间通过氢键O（w）-H…N和π-π堆积作用相互构成三维网状超分子体系。固态荧光测试显示,该配合物具有强的蓝色荧光发射（λmax=456nm）。     

显微激光拉曼定量分析CO_2气体碳同位素组成方法研究

制备了一系列不同比例的~(12)CO_2/N_2和~(13)CO_2/N_2混合物,对样品进行显微激光拉曼测试分析后发现气体拉曼特征峰峰面积比与其摩尔分数比成正比例关系,拟合方程的斜率被认为是拉曼量化因子F_(12CO_2)和F_(13CO_2)。用气相组分中只含有~(12)CO_2和N_2的流体包裹体验证了当F_(12CO_2),为1.163 49时,根据气体的拉曼特征峰峰面积比能估算出其摩尔分数比。由线性拟合后的方程斜率得出F_(13CO_2)和F_(12CO_2)分别为1.610 86和1.163 49,它们的比率F_(13CO_2)/F_(12CO_2)是1.3845。在确定稳定同位素分子的拉曼参数和实验条件基础上,CO_2气体碳同位素摩尔分数比C_(12)/C_(13)可根据A_(12Co_2)/A_(13CO_2)(拉曼峰峰面积比)和F_(13CO_2)/F_(12CO_2)的乘积求出。此外,用已知摩尔分数比(C_(12)/C_(13))的人造包裹体验证了此方法具有一定的可行性,可以建立起定量分析CO_2气体碳同位素激光拉曼测试方法。     

应用显微激光拉曼光谱测定CO_2气体碳同位素值δ~(13)C的定量方法研究

单个流体包裹体同位素在研究岩矿古流体成因、矿床、油气和大地构造演化动力学等多个领域具有十分重要的意义,激光拉曼光谱是一项可以分析单个流体包裹体同位素的有效方法。本文提出应用显微激光拉曼光谱法来计算CO_2气体碳同位素值δ~(13)C。利用自行设计的装置将~(12)CO_2和~(13)CO_2按比例分别与N2混合,对混合气体样品进行显微激光拉曼测试分析后确定~(12)CO_2和~(13)CO_2的拉曼参数,这为用激光拉曼分析碳同位素值δ~(13)C奠定了理论基础。通过对不同比例的~(12)CO_2/~(13)CO_2人工合成CO_2包裹体样品和胜利油田CO_2天然气藏样品进行激光拉曼光谱分析,发现CO_2气体碳同位素摩尔分数比N_(13)/N_(12)与拉曼参数之间存在数学关系式,由此建立了根据碳同位素计算公式δ~(13)C=[(C_(13)/C_(12))_(样品)/(C_(13)/C_(12))_(标准)-1]×1 000‰,用激光拉曼分析获得的CO_2气体有关激光拉曼参数来计算δ~(13)C值的方法。按照该方法,应用显微激光拉曼光谱对胜利油田CO_2天然气藏样品分析计算其δ~(13)C值为-5.318‰,与用质谱仪分析测出的δ~(13)C值(-5.6‰)比较,其相对误差较小(≈5%),可以初步建立起应用显微激光拉曼光谱测定CO_2气体碳同位素值δ~(13)C的定量方法。     

氨的半水合物的高压拉曼光谱研究

在室温条件下, 利用金刚石对顶砧超高压技术, 对氨的半水合物(2NH3·H2O) 进行了原位高压拉曼光谱研究, 采用红宝石荧光压标测压, 实验的最高压力为41.0 GPa。装入金刚石对顶砧样品腔的初始样品为液态的氨的半水合物, 当压力达到3.5 GPa时, 显微镜下观察到整个样品腔内均匀的出现块状晶体, 同时, 测量到的拉曼谱上出现许多新的拉曼峰。因此, 我们判断在此压力下液态的2NH3·H2O发生了液固相变。当压力增加到19.0 GPa左右时, 2NH3·H2O的拉曼频移随压力变化的曲线有拐点, 并且具有软化特性的N-H伸缩振动模式消失。我们分析这是因为在高压下, 通过O-H…N成键的II型氨分子发生了旋转, 所以2NH3·H2O在此压力下发生了一次固固相变。     

4-乙烯基联吡啶金属配合物的光谱研究

采用水热合成法以4-乙烯基联吡啶（dpe）为有机配体与铜,锌和镉的硫酸盐合成了三种金属有机配合物,利用红外、拉曼、紫外-可见光谱对dpe及合成的配位化合物进行了对比研究,对主要红外和拉曼谱带进行了归属,讨论了配体dpe和配合物的特征谱带与其结构间的关系。红外吸收光谱上,dpe中C—C伸缩和C—N面内弯曲的复合振动,在Cu-dpe,Zn-dpe和Cd-dpe配合物中分别位移到较高的波数处。在拉曼光谱中,对于相应的C—N,CC, C—C和C—H键的振动频率也看到了相同的变化规律。在紫外-可见光谱中,Zn-dpe,Cd-dpe分别只有一个配体本身的跃迁吸收峰,而配合物Cu-dpe由于发生了d—d电子跃迁,产生两个吸收峰,分别归属为配体本身的跃迁吸收谱带和配位体场吸收谱带,可见同一种配体与不同的金属离子合成的配位化合物,由于金属离子核外电子分布的不同,其紫外-可见光谱有很大变化。     

Experimental and ab initio DFT calculated Raman spectrum of Sudan I,a red dye

The red dye Sudan I was investigated by Raman spectroscopy using different excitation wavelengths (1064, 532 and 244 nm). A calculation of the Raman spectrum based on quantum mechanical ab initio density functional theory (DFT) was made using the RB3LYP method with the 3‐21G and 6‐311 + G(d,p) basis sets. The vibrations in the region 1600–1000 cm⁻¹ were found to comprise various mixed modes including in‐plane stretching and bending of various C C, N N, C N and C O bonds and angles in the molecule. Below ∼900 cm⁻¹, the out‐of‐plane bending modes were dominant. The central hydrazo chromophore of the Sudan I molecule was involved in the majority of the vibrations through NN and C N stretching and various bending modes. Low‐intensity bands in the lower wavenumber range (at about 721, 616, 463 and 218 cm⁻¹) were selectively enhanced by the resonance Raman effect when using the 532 nm excitation line. Comparison was made with other azo dyes in the literature on natural, abundant plant pigments. The results show that there is a possibility in foodstuff analysis to distinguish Sudan I from other dyes by using Raman spectroscopy with more than one laser wavelength for resonance enhancement of the different bands Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

几种哌嗪类抗肿瘤化合物的拉曼光谱

几种哌嗪类抗肿瘤化合物的拉曼光谱刘社文１梁二军１李祥杰２（１郑州大学河南省激光应用技术重点实验室，２郑州大学化学化工学院，郑州４５００５２）ＲａｍａｎＳｐｅｃｔｒａｏｆＳｅｖｅｒａｌＡｎｔｉｔｕｍｏｒＰｉｐｅｒａｚｉｎｅｓＣｏｍｐｏｕｎｄｓＬｉｕＳｈ...     

First-principles studies of the vibrational properties of amorphous carbon nitrides

Raman spectra of amorphous carbon nitride films (a-C:N) resemble those of typical amorphous carbon (a-C), and no specific features in the spectra are shown due to N doping. The present work provides a correlation between the microstructure and vibrational properties of a-C:N films from first principles. The six periodic model structures of 64 atoms with various mass densities and nitrogen contents are generated by the liquid-quench method using Car-Parinello molecular dynamics. By using Raman coupling tensors calculated with the finite electric field method, Raman spectra are obtained. The calculated results show that the vibrations of C=N could directly contribute to the Raman spectrum. The similarity of the Raman line shapes of N-doped and N-free amorphous carbons is due to the overlapping of C=N and C=C vibration bands. In addition, the origin of characteristic Raman peaks is also given.     

新型共轭聚合物PFO-BT15发光二极管的电老化研究

PFO-BT15是一种电致发光中心波长为550 nm的新型共轭高分子聚合物材料,将其制成发光二极管器件,结构为ITO玻璃/聚合物PEDOT(120 nm)/有机聚合物PFO-BT15(80 nm)/Ba(4 nm)/Al(200 nm),用环氧树脂对阴极侧进行了封装,以减少氧气和水分的进入,从而影响器件的发光性能。在室温环境下对同样的器件进行不同电流密度的电老化处理,记录器件的电流电压曲线,再对老化的样品做电致发光和喇曼光谱测试。实验发现：一方面,通过器件恒定电流的大小影响器件的电压变化速度;另一方面,器件经过一定长时间的电老化,电致发光中心波长变化较小。通过啦曼光谱的测试,推断是因为PEDOT阳极的破损导致了器件的最终发光失败,而器件发光层材料的结构保持相对稳定,说明这种结构的聚合物有着相对稳定的光电性能,对于提高材料发光的稳定性提供了有价值的信息,有助于其他高效发光材料的合成以及稳定性的提高。     

一种新型基底上右旋肉碱的表面增强拉曼光谱研究

在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)存在下,用多元醇还原硝酸银,Cu(NO₃)₂作为保护剂,快速有效的合成大量银纳米线,并优化了反应条件,得到结构均一、分散性较好的银纳米线。以罗丹明B为探针分子检测了该银纳米基底的表面增强效应,结果表明该基底对罗丹明B的表面增强效果明显,其表面增强因子可达6.4×105。文中利用这种基底得到了右旋肉碱的表面增强拉曼光谱(SERS),与其固体常规拉曼光谱(NRS)和10-3 mol·L-1水溶液的拉曼光谱对比,并对各自的峰位进行了归属。右旋肉碱固体在3 100～2800和1 700～200 cm-1处有明显拉曼振动峰,在右旋肉碱的表面增强拉曼光谱中,1700～200 cm-1处的峰得到了明显的增强。经分析,右旋肉碱分子与银纳米基底呈180°。本文还用合成的纳米银基底得到了不同浓度右旋肉碱溶液的表面增强拉曼光谱,其最低检测浓度为10-6 mol·L-1。右旋肉碱是一种重要的心血管药物,本文为其研究提供了较全面的拉曼光谱信息,为右旋肉碱的快速、特征、痕量监测提供了有力依据,也为进一步研究右旋肉碱的药理学提供了重要参考。     

一维硫酸镉-双咪唑配合物的合成、结构及谱学性质研究

采用水热合成的方法,得到一种新颖镉的配合物{[Cd(H2biim)2(SO4)].3H2O}n(1,H2biim=2,2’-biimidazole)。通过X-ray单晶衍射分析可知,在该化合物中,SO24-桥连Cd(Ⅱ)离子在c轴上形成"之"字形一维无机CdSO4链。双咪唑配体通过与镉的配位作为支链悬挂在链的两侧,链与链之间分别通过π—π堆积和氢键作用,拓展为三维超分子网络。二维红外相关光谱分析表明SO24-的对称伸缩振动及咪唑环上的N—C伸缩和反伸缩振动,以及NC伸缩振动对热微扰均有响应。稳态荧光分析显示,配合物在397nm光激发下,在498nm处出现了强的蓝光,该发射带归属为配体到金属的荷移跃迁。     

采用光纤技术实现拉曼光谱和扫描隧道显微镜实时联用测试

设计并制作了与扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）探头和拉曼光谱仪相适配的光纤探测装置，该装置采用配有不很短焦距的自聚焦透镜以获得较大的相对孔径，并使用多束光纤以充分利用扫描隧道显微镜探针周围有限空间，提高了拉曼散射光的收集效率，获得具有较高信噪比的拉曼谱图，在该装置的基础上进一步建立拉曼－扫描隧道显微镜联用系统，初步实验表明该联用系统用于实时研究固／气和固／液界面体系是可行的，即利用扫描隧道显微镜可获得固体     

Enhancement of upconversion luminescence due to the formation of nanocrystals in Er3+-doped tellurite glasses

Optically transparent Er3+-doped tellurite-based nanocrystallized glasses with the composition of 70TeO2·15Lie2O·0·15Nb2O5·0.5Er2O3(mol)have been perpared by a conventional melting quenching and the subsequent heat treatment porcesses.The sizes of grown nanocrystals in glass matrix appear to be35-50 nm from the X-ray diffraction (XRD) measurement. The microhardness measurement shows that the Vickers hardness values of the nanocrystallized tellurite glasses are larger (33%-62%) than those inthe base glass. The Raman spectra imply that the maximum phonon energy of the based glass decreases and shifts from 668 to 638 cm-1 after heat-treatment. Visible upconversion luminescence and infrared luminescence of the base glass and heat-treated glasses under 980-nm laser diode (LD) excitation are investigated. The 524-, 546- and 656-nm upconversion intensities by 980-nm pumping increase significantly.