甲氧基(CH_3O)的红外吸收光谱研究北大核心

为研究甲氧基CH_3O的红外吸收光谱,以Nd:YAG激光器为光源,使用间质隔离法对p-H_2间质中的CH_3ONO进行光解,在光解产物中观测到CH_3O和NO的红外吸收谱.其中CH_3O红外吸收谱线及分析所得的各自振动模式分别为:689.3/694.6 cm^(-1),振动模式为电子态E1/2a1对称性的ν6;945.9/951.7cm^(-1),振动模式为电子态E1/2a2对称性的ν6;1041.8 cm^(-1),振动模式为电子态E3/2对称性的ν2;1224.7cm^(-1),振动模式为电子态E3/2e对称性的ν6;1235.5 cm^(-1),振动模式为电子态E1/2e对称性的ν6;1347.7cm^(-1),振动模式为电子态E1/2a1对称性的ν5;1365.4 cm^(-1),振动模式为电子态E3/2对称性的ν2;1427.5cm^(-1),振动模式为电子态E1/2对称性的ν2;1522.3 cm^(-1)振动模式为电子态E1/2e对称性的ν5.     

以间质隔离法研究CH3O分子在p-H2间质中的红外吸收光谱

本研究利用低温间质隔离技术搭配红外光谱仪研究CH3ONO在p-H2间质中的光解产生CH3O。实验观察到位于689.3/694.6cm-1、945.9/951.7cm-1、1041.8cm-1、1224.7cm-1、1235.5cm-1、1347.7cm-1、1365.4cm-1、1427.5cm-1、1519.5cm-1、1522.3cm-1等处的CH3O红外吸收谱线,并分析得出各振动模式分别为电子态E1/2a1对称性的ν6、电子态E1/2a2对称性的ν6、电子态E3/2对称性的ν2、电子态E3/2e对称性的ν6、电子态E1/2e对称性的ν6、电子态E1/2a1对称性的ν5、电子态E3/2对称性的ν2、电子态E1/2对称性的ν2、电子态E3/2e对称性的ν5及电子态E1/2e对称性的ν5。     

以间质隔离法研究CH3O分子在p-H2间质中的红外吸收光谱

本研究利用低温间质隔离技术搭配红外光谱仪研究CH3ONO在p-H2间质中的光解产生CH3O。实验观察到位于689.3/694.6cm-1、945.9/951.7cm-1、1041.8cm-1、1224.7cm-1、1235.5cm-1、1347.7cm-1、1365.4cm-1、1427.5cm-1、1519.5cm-1、1522.3cm-1等处的CH3O红外吸收谱线,并分析得出各振动模式分别为电子态E1/2a1对称性的ν6、电子态E1/2a2对称性的ν6、电子态E3/2对称性的ν2、电子态E3/2e对称性的ν6、电子态E1/2e对称性的ν6、电子态E1/2a1对称性的ν5、电子态E3/2对称性的ν2、电子态E1/2对称性的ν2、电子态E3/2e对称性的ν5及电子态E1/2e对称性的ν5。     

乙腈及其同系分子的力常数与振动频率的计算

CH_3CN系分子的振动频率是很多研究工作者所关心的问题。近年来,基于分子转动结构的红外光谱研究,对于分子振动基频有了进一步实验的论证,并且其氘取代物的振动光谱也有报导。但不同作者对于一些基频的位置,特别是对ν_6(E),ν_7(E),还缺少完全一致的认识。例如,在工作[7,3]中把CH_3CN的ν_6(E)确定为1413cm~(-1)。而工作[4,5]则确定为1455cm~(-1)处。属于CH_3CN的ν_7(E),在工作[3,4]中确定于1050cm~(-1),而液态联合散射光谱测得的结果为1124cm~(-1)。对CH_3NC的ν_7(E),     

固相葡萄糖异构体二维红外光谱研究

采用衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)技术,研究了固相葡萄糖的结构。实验发现:固相葡萄糖同时存在着O-H伸缩振动模式(νOH),CH_2不对称伸缩振动模式(νasCH_2),CH2对称伸缩振动模式(νsCH2),CH2变角振动模式(δCH_2),C-O伸缩振动模式(νC-O),O-H面内弯曲振动模式(δOH),葡萄糖环振动模式(νⅠ)和葡萄糖环呼吸振动模式(νⅢ)等。采用二维红外光谱(2D-IR)技术,研究了固相葡萄糖νⅠ和νⅢ。实验发现:固相葡萄糖存在着α-D-(+)-吡喃葡萄糖及β-D-(+)-吡喃葡萄糖两种异构体,并进一步来研究温度变化对于固相葡萄糖异构体结构的影响。     

乳胶C-H面外摇摆振动模式ATR二维红外光谱研究

在303~393K温度范围内,采用变温傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)技术,研究了乳胶的分子结构。实验发现:在3500~600cm~(-1)的频率范围内,乳胶主要存在着C-H伸缩振动模式(ν_(C-H))、C=C双键伸缩振动模式(ν_(C=C))、CH_2弯曲振动模式(δ_(CH2))、CH_3弯曲振动模式(δ_(CH3_)和双键上C-H面外摇摆振动模式(ω_(C-H))等五种。本文主要以乳胶ω_(C-H)为研究对象,进一步开展相关二维红外光谱的研究,考查温度对于乳胶分子结构的影响。研究发现:乳胶ω_(C-H)在837cm~(-1)和841cm~(-1)频率处有红外吸收峰,而随着测定温度的升高,乳胶ωC-H红外吸收强度的变化快慢顺序为:837cm~(-1)841cm~(-1)。此项研究拓展了ATR-FTIR技术在乳胶热变性方面的研究范围。     

聚对苯二甲酸乙二醇酯C=O伸缩振动模式ATR二维相关红外光谱研究

采用变温傅里叶变换衰减全反射红外光谱技术(ATR-FTIR)结合二维相关红外光谱技术,分别研究了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的羰基红外伸缩振动模式(νC=O)。研究发现:玻璃转化温度(Tg)以下时,PET的νC=O的红外吸收频率包括1700cm~(-1)、1709cm~(-1)和1718cm~(-1),而随着测定温度的升高(313~343K),其红外吸收强度变化快慢顺序为:1709cm~(-1)1700cm~(-1)1718cm~(-1);而当在Tg以上时,PET的νC=O的红外吸收频率包括1709cm~(-1)和1718cm~(-1),而随着测定温度的升高(353~393K),PET的νC=O红外吸收强度变化快慢顺序为:1718cm~(-1)1709cm~(-1)。本项研究拓展了ATR二维相关红外光谱技术在PET高分子材料热变性研究的范围。     

三例同构稀土/钨氧簇化合物二维红外相关光谱研究

多酸化合物(POMs)是一类重要的多金属氧簇,由过渡金属在其高氧化态(V~Ⅴ, Nb~Ⅴ, Ta~Ⅴ,Mo~Ⅵ,Mo~Ⅴ及W~Ⅵ)与氧桥联的簇阴离子组成。在前人研究基础(H_2en)_2{SiW_(11)O_(39)Sm(H_2O)_2}·(H_3O)·6H_2O之上,改变稀土盐,成功合成了与其同构的三例晶体(H_2en)_2{SiW_(11)O_(39)Ln(H_2O)_2}·(H_3O)·6H_2O[Ln=Ce(1), Pr(2), Nd(3)], X-射线单晶衍射实验测得四者属于三斜晶系,■空间群,晶胞参数一致,表明它们晶体结构相同; X-射线粉末衍射实验显示四者峰位相同,表明物相一致。此类同构的晶体,由于簇阴离子相同,仅取代的稀土离子不同,在许多表征方式上,显示出类似的现象,例如一维红外光谱吸收曲线相似,在1 039, 949, 889和787 cm~(-1)均出现了归属于Keggin簇阴离子骨架的振动吸收,在3 600～3 300和1 600～1 630 cm~(-1)附近均出现ν_(as)(O—H)及δ(O—H)的吸收峰,在3 277, 2 927和2 855 cm~(-1)内均出现了乙二胺配体N—H和C—H伸缩振动峰。但是磁微扰下的二维红外相关光谱,磁性粒子对磁场响应很敏感,热微扰下的二维红外相关光谱,易于捕捉氢键振动模式的细微变化。因此,二维红外光谱可以用于精细测定分子结构,并且此类同构钨氧簇合物的二维红外光谱对比分析还未见报道。磁微扰下的二维红外相关光谱,化合物1在468, 560和810 cm~(-1)出现响应峰,分别归属于ν_(as)(Ce—O),骨架ν(W—O),ν_(as)(W—O_b)。化合物2在450,464和475 cm~(-1)出现ν_(as)(Pr—O), 570和675 cm~(-1)处响应峰归属于骨架ν(W—O)。化合物3在452, 468和472 cm~(-1)处响应峰归属于ν_(as)(Nd—O), 518, 533, 545, 565和695 cm~(-1)响应峰为骨架ν(W—O)。化合物1, 2, 3归属于骨架ν(W—O)的响应峰数目增多,这是由于磁微扰下的二维红外光谱, Ce~(3+), Pr~(3+), Nd~(3+)价电子组态分别为4f~1, 4f~2, 4f~3,价电子数增加,磁性粒子Ln~(3+)对邻近W—O键影响变大。热微扰下的二维红外相关光谱,化合物1, 2, 3均在400 cm~(-1)左右出现了ν_(as)(Ln—O)响应峰, 810, 860和940 cm~(-1)左右均出现了ν_(as)(W—O_b)和ν_(as)(W—O_d)的响应峰,这是由于三个化合物的簇骨架相同,氢键相同。但是化合物1, 2, 3的ν_(as)(W—O)振动响应最强峰分别出现在810, 850和855 cm~(-1),这可能由于取代在簇骨架上的Ln离子极性不同,对邻近W—O键偶极矩产生不同影响。因此通过二维红外光谱,可以很好地对此类同构的稀土取代钨氧簇的异同点进行分析。     

281-332nmSO+2的光碎片激发谱研究

在超声分子束条件下,利用380.85nm的电离激光使SO2分子经由[3+1]共振增强多光子电离(REMPI)制备纯净的分子离子SO+2((X)2A1(000)),用另一束解离激光在281-332nm扫描获得了光解碎片激发(PHOFEX)谱.获得的光碎片SO+激发谱基本可以归属为SO+2((E),(D))←SO+2((X)2A1)序列跃迁.尝试性地标识了(X)2A1(000)到(D)电子态弯曲振动能级的跃迁,给出(D)电子态新的弯曲振动频率ν2=241.78±0.92cm-1和非谐常数X22=-1.71±0.01cm-1.结合可见光波长区(562-664nm)的PHOFEX连续谱讨论了SO+2的(E),(D),(C)电子态的对称性和它们的预解离动力学.结果表明:SO+2的(E),(D),(C)电子态附近可能存在着两个和解离限SO+(X2П)+O(3Pg)相关、对称性分别为2A2,2B2的排斥态α2A2和β2B2,由此得到SO+2的(E),(D),(C)电子态的对称性分别为(E)2B2,(D)2B1,(C)2A1,(D)2B1和α2A2排斥态的电子-振动耦合、(E)2B2和β2B2排斥态的电子-电子、电子-振动耦合导致了到SO+(X2П)+O(3Pg)的解离.     

自由基ClO和ClO_2的解析势能函数

运用密度泛函(B3LYP)方法,分别选用6-311+G(3df)和aug-cc-pV6Z基组,对ClO自由基和O_2分子进行了计算,并拟合了其M-S势能函数.采用密度泛函方法(B3LYP)在6-311G(3df)基组下对ClO_2自由基的结构进行了优化计算,得到:ClO_2自由基的稳态结构为C_(2v)构型,电子态为~2B_1、平衡核间距R_(clo)=0.14785 nm、键角/OClO=117.3107°、离解能D_e=2.7552 eV、基态振动频率ν_1(a_1)=451.3423 cm~(-1),v_2(a_1)=970.8289 cm~(-1),ν_3(b_2)=1123.5023 cm~(-1).采用多体项展式理论推导了ClO_2自由基的基态解析势能函数,其等值势能图准确再现了该分子的结构特征及其势阱深度与位置.分析讨论势能面的静态特征时得到:在ClO+O→ClO_2反应中存在两个对称的鞍点,分别位于(0.248 nm,0.152 nm)和(0.152 nm,0.248 nm)处,活化能为5.614 kcal/mol     

高压下1,1’-二羟基-5,5’-联四唑二羟胺盐的振动光谱及同位素效应（英文）

用密度泛函理论方法研究1,1’-二羟基-5,5’-联四唑二羟胺盐(HATO)晶体在高压(40 GPa)下性质。在GGA-PW91计算水平并结合超软势基组对HATO晶体结构进优化,其优化结构能再现实验结果。分子间O…H间距随压力的增加而显著减小;但O—H和N—H键长呈现非单调变化。基于不同压力下的优化晶体结构,利用非周期性计算并经校正因子0.967 9校正,求得相应压力下的红外和拉曼谱。预测最强拉曼峰对应于C—C伸缩和NH_2对称变形,位于1 580 cm~(-1),与实验结果一致。虽然阴离子不含氢原子,但阳离子的氘代仍对阴离子的振动光谱产生影响。高压导致分子间氢键增强,导致参与氢键的O—H和O—D振动的拉曼波数减小。氘代后,ND_2的拉曼位移的最明显变化是ν_2伸缩振动波数在高压下急剧增加,导致ND_2ν_2/ν_3在高压下发生偶合。计算出的ν_1至ν_3振动的同位素效应比ν(NH_2)/ν(ND_2)均为1.36～1.38,与由折合质量所求得的值相一致。氘代和压力的变化可引起不同振动模式的偶合。     

六种双环磷酸醋ZP(OCH_2)_8CR的振动光谱与结构

本工作中分别在常温和低温(低于-170℃)测定了六种固态双环磷酸酯ZP(OCH_2)_3CR(Z=LP,O,S;R=CH_3,CH_2Br)的红外和拉曼光谱,并且还测定了它们在氯仿溶液中的红外光谱。对固态光谱的解释表明ZP(OCH_2)_3CR分子的对称性低于C_3,其他作者曾报道固态ZP(OCH_2)_3CCH_3的对称性为C_3v。通过比较常温与低温的光谱、固态与溶液的光谱,并对比开环化合物ZP(OCH_3)_2振动频率的已知归属,我们指认了六种化合物的振动频率。双环笼骨架的变形在638—695cm~(-1)产生强的红外和拉曼峰。     

氨基酸DLH及其稀土镧配合物的高压红外和拉曼光谱研究

测定了DL-2-氨基-4-磺酸基-丁酸 [DLH, DL-Homocysteic acid, (NH+₃)-CH(COOH)-(CH₂)₂-SO-₃] 及其稀土La配合物[La(DLH)₂Cl₃·H₂O=LaL₂]在不同压力下的红外和拉曼光谱。DLH 在50 kbar左右压力以下存在两个压力诱导相转变区,它们分别在17和37 kbar左右,两者均为二级相转变,认为分子间氢键的存在是出现两个压力诱导相转变区的原因。在红外光谱中,SO-₃的对称伸缩振动的压力灵敏度(dν/dp)表现出与其他振动模式不同的变化趋势,它们在低压相区的平均压力灵敏度为0.30 cm-1·(kbar)-1、中压相区为0.32 cm-1·(kbar)-1、高压相区为0.41 cm-1·(kbar)-1,低压相区与高压相区的比值为0.72, 而其他振动模式刚好相反,低压相区与高压相区的比值为4.8。稀土La配合物LaL₂的生成,改变了分子间的氢键,在50 kbar左右压力以下只观察到1个压力诱导相转变区(27 kbar附近)。在红外光谱中,配合物LaL₂中SO-₃的反对称伸缩振动的压力灵敏度(dν/dp)也表现出与其他振动模式不同的变化趋势,它们在低压相区的平均压力灵敏度与高压相区的平均压力灵敏度的比值为0.43, 而其他振动模式的比值为2.5。     

563～660 nm波段SO2+的PHOFEX连续谱

在超声分子束条件下 ,利用 380 .85nm的电离激光使SO2 分子经由 [3+1]共振增强多光子电离(REMPI)产生纯净的SO2 + ( X 2A1)分子离子 ,用另一束解离激光在可见光波长区 (5 6 3～ 6 6 0nm)扫描获得了光解碎片SO+ 的激发 (PHOFEX)谱 .从 5 6 3～ 6 6 0nm波长区SO+ 的无结构连续谱以及SO2 + 解离的效率随波长增加而减少的实验事实 ,提供了SO2 + ( E , D , C )电子态附近存在α2 A2 对称性排斥态的证据 ,分析了产生SO+ 的 [1+1]光解机理 :(1)SO2 + ( X 2 A1)首先经由单光子激发到达 B2B2 中间态的密集能级区 ;(2 )吸收另一个光子到达SO2 + ( E , D , C )电子态附近的α2 A2 排斥态 ,经由α2 A2 排斥态产生了到SO+ (X 2Π) +O(3 Pg)的直接解离 .     

Si_3分子基态(X~1A_1)的结构与分析势能函数

应用群论及原子分子反应静力学方法推导Si分子的电子态及其离解极限,在B3P86/CC-PVTZ水平上,对Si3分子基态进行优化计算,得出Si3基态的单重态能量最低,其稳定构性为的C2V构型,平衡核间距Re=0.2176nm、∠213=79.7°,能量为-869.2057a.u..同时计算出基态的简正振动频率:对称伸缩振动频率ν(B2)=547.6446cm-1,弯曲振动频率ν(A1)=185.6100cm-1和反对称伸缩振动频率ν(A1)=559.6090cm-1.在此基础上,使用多体项展式理论方法,导出了基态Si3分子的全空间解析势能函数,该势能函数准确再现了Si3(C2V)平衡结构.     

BH2和AlH2分子的结构及其解析势能函数

运用二次组态相关(QCISD)方法, 分别选用6-311++G(3df,3pd)和D95(3df,3pd)基组,对BH2和AlH2分子的结构进行了优化计算,得到BH2分子的稳态结构为C2v构型,电子态为2A1、平衡核间距RBH=0.1187nm、键角∠HBH=128.791°、离解能De=3.65eV、基态振动频率ν1(a1)=1020.103cm-1,ν2(a1)=2598.144cm-1,ν3(b2)=2759.304cm-1 .AlH2分子的稳态结构也为C2v构型,电子态为2A1、平衡核间距RAlH=0.1592nm、键角∠HAlH=118.095°、离解能De=2.27eV、基态振动频率ν1(a1)=780.81cm-1,ν2(a1)=1880.81cm-1,ν3(b2)=1910.46cm-1 .采用多体项展式理论推导了基态BH2和AlH2分子的解析势能函数,其等值势能图准确再现了BH2和AlH2分子的结构特征及其势阱深度与位置.分析讨论势能面的静态特征时得到BH+H→BH2反应中存在鞍点,活化能为150.204kJ/mol;AlH+H→AlH2反应中也存在鞍点,活化能为54.8064kJ/mol.     

具有D3h对称性构型的B2H6分子的杨-泰勒效应与能级分裂

文中依据杨-泰勒效应理论与配位场理论,利用群论和对称性分析的方法探讨了B2H6分子在具有D3h对称性构型的情况下,E e′系统的杨-泰勒效应及其相关问题。研究了B2H6分子的电子态与声子态以及活跃声子态,构建了B2H6分子的E e′杨-泰勒系统的电声耦合哈密顿量,利用么正平移变换将系统的哈密顿量分解为无声子激发部分与有声子激发部分之和,由此计算出了E e′杨-泰勒系统的基态与激发态及其能级。结果表明由于电声耦合作用的缘故,在E e′系统的势能面上形成了四个具有C2v对称性势阱。无论系统处在哪一个势阱中,系统初始的二重简并的能级都将发生分裂,因此杨-泰勒畸变导致系统能级的简并性完全被消除。文中利用群论又进一步探讨了系统的杨-泰勒畸变方向与能级分裂方式,发现系统的杨-泰勒畸变方向是D3h→C2v,能级的分裂方式为E′→A1+B2或者E″→A2+B1。     

LiC分子基态及其低电子激发态的多参考组态相互作用方法研究

采用包含Davidson修正的多参考组态相互作用(MRCI+Q)方法结合6-311++G(3df,3pd)基组计算了LiC分子基态(X4Σ-)以及五个低电子激发态(a2Π,b2Δ,c2Σ-,d2Σ+,A4Π)的势能曲线.将得到的势能曲线拟合到Murrell-Sorbie解析势能函数形式,确定了对应态的平衡结构Re、谐振频率ωe和离解能De等光谱数据,计算值与仅有的几个其他结果进行了比较.通过求解核运动的薛定谔方程首次报道了LiC分子几个低电子态在J=0下的振动能级、转动惯量和六个离心畸变常数(Dν,Hν,Lν,Mν,Nν和Oν).     

CH2Cl2分子中CH的摇摆振动与伸缩和弯曲振动的耦合

用傅立叶变换光谱仪和光学长程装置,记录了CH_2Cl_2分子振动量子数v=1～4的红外吸收光谱(1200～12000 cm~(-1)),归属出CH的伸缩(v_1,v_6)振动和弯曲(v_2)振动和CH_2基团相对于CCl_2基团的摇摆振动(v_8)的泛频和合频能级共47个。考虑了摇摆振动与伸缩和弯曲振动的耦合,使用简正模模型对v_1,v_2,v_6和v_8这四种振动模式的泛频和合频能级进行了拟合,得到了非谐性常数和费米(Fermi)共振和达宁-丹尼生(Darling-Dennison)共振系数。结果表明,摇摆振动与伸缩振动之间的Fermi共振(k_(188)=-254.63 cm~(-1))大于弯曲振动与伸缩振动之间的Fermi共振(k_(122)=-54.87 cm~(-1))；伸缩振动之间的Darling-Dennison共振(k_(1166)=-215.28 cm~(-1))大于弯曲振动与摇摆振动之间的Darling-Dennison共振(k_(2288)=-5.72 cm~(-1))。用拟合得到的光谱参数计算出CH_2Cl_2分子的振动能级,与实验数据很好地符合。     

2-(4-氟代苯甲酰基)苯甲酸一铕配合物的合成、结构表征及荧光性能的研究

以硝酸铕、2-(4-氟代苯甲酰基)苯甲酸(HL),1,10-菲咯啉(Phen)和三苯基氧膦(TPP0)合成了EuL3(H2O)6,EuL3 Phen(H2O)4和EuL3(TPPO)(H2O)5三种固态配合物.用元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱对配合物进行了组分确定和结构表征.IR表明,2-(4-氟代苯甲酰基)苯甲酸与Eu3+形成配合物后,位于1 692 cm-1处羧基的νc=0,峰消失,2 500～3 200cm-1处羧基的νo-H峰也消失,出现了羧酸盐特有的反对称伸缩振动吸收峰(va(CO2-))和对称伸缩振动吸收峰(νs(CO2-)),且△ν(νas(CO2-)-νs(C(O2-))与钠盐的△ν相近,说明羧酸根与Eu3+以对称双齿桥式配位.在HNMR中,形成配合物后第一配体苯环上的质子峰变为宽峰且移向高场,Phen和TPPO中质子化学位移移向低场.室温下测定了配合物的荧光激发光谱和发射光谱,激发光谱表明配合物EuL3(H2O)6,EuL3 Phen (H2O)4和EuL3(TPPO)(H2O)5的最佳激发波长分别为353.0,355.0和357.0 nm;发射光谱均显示Eu3+离子的特征发射光谱,且表明Phen对Eu3+离子的荧光发射有明显增强作用.