甲胺水合离子团簇的结构模型及红外光谱研究（英文）

本文利用量子化学计算方法,研究了甲胺和水复合离子团簇[(CH_3NH_2)(H_2O)_n]~+的几何结构、能量和红外光谱,揭示了结构生长模型、氢键作用机制和质子转移机理.研究结果表明,在[(CH_3NH_2)(H_2O)_n]~+团簇中,甲胺甲基上的一个氢原子转移到氨基上,形成分子内质子转移的CH_2NH_3~+离子核心结构模型,水分子作为氢键受体,与质子化氨基NH_3~+形成氢键.CH_3NH_2~+离子核心结构模型没有CH_2NH_3~+离子核心结构模型稳定.在团簇的红外光谱中,CH振动、自由NH振动、氢键结合的NH振动和OH振动模式在CH_3NH_2~+和CH_2NH_3~+两种离子核心结构模型的理论计算红外光谱中明显不同,因此可用于鉴别甲胺水合离子团簇的结构模型,有助于理解甲胺和水复合团簇的氢键网络结构.     

基于极紫外自由电子激光的中性团簇红外光谱

团簇在能源催化和大气雾霾等诸多化学过程中广泛存在,团簇表征与性能研究对诠释化学反应机理至关重要. 然而,中性团簇由于缺乏电荷、难于探测,实验研究非常困难. 鉴于上述情况,发展了基于极紫外自由电子激光的中性团簇红外光谱实验方法,用于质量选择中性团簇的高灵敏探测、结构表征和性能研究. 红外-极紫外衰减和红外+极紫外增强光谱实验方法已被应用于一些中性水团簇和一些中性金属羰基化合物的研究. 由于极紫外自由电子激光的波长范围涵盖了绝大多数中性团簇的第一电离势,这一独特的实验方法为开展各类中性团簇红外谱学和结构的研究打开了大门. 本文综述了这些红外光谱实验方法及其在中性团簇研究中的应用.     

面粉中蛋白质二级结构的红外光谱研究

测定了不同温度下面粉蛋白质酰胺Ⅲ带的一维红外光谱,二阶导数红外光谱和去卷积红外光谱。研究发现:随着测定温度的升高,面粉蛋白质中的α-螺旋结构的、β-转角结构、无规卷曲结构和β-折叠结构红外吸收强度均有所增加。进一步研究了面粉蛋白质酰胺Ⅲ带的二维红外光谱。研究发现:随着测定温度的升高,面粉中蛋白质酰胺Ⅲ带的红外吸收强度变化快慢趋势是:1312cm-1(α-螺旋结构)1285cm-1(β-转角结构)1260cm-1(无规卷曲结构)1229cm-1(β-折叠结构)。     

便携式红外光谱辐射计的光学结构特性

介绍几种国外典型的红外光谱辐射计和自行研制的便携式红外光谱辐射计的光学结构及主要性能，并提出红外光谱辐射计的一些应重点解决的技术问题。     

神东煤镜质组结构模型红外光谱的量子化学计算

为了煤的洁净、高效和高附加值利用,需要从分子水平上了解煤的结构。在文献[5]中,作者以元素分析和13C核磁共振为依据构建了神东煤镜质组(SV)的结构模型,所建模型的13CNMR模拟计算结果能很好的和实验结果比对,为了进一步验证该模型的准确性,以半经验量子化学计算方法VAMP对SV模型结构的红外谱进行了计算。结果显示模拟计算得到的红外谱图与实验谱图相比峰形相似,但整个计算谱明显偏向高波数区域。经过对相关模型化合物的红外谱进行计算,其原因是半经验方法计算所得官能团结构的振动频率均高于实验测试结果。依此对SV结构模型的红外模拟谱进行修正,修正后实验和模拟谱图能很好地吻合,这进一步证实SV结构模型可以真实的反映神东煤镜质组的结构组成特点。     

AlB+n(n=2~10) 团簇结构和红外振动光谱研究

用密度泛函理论的B3LYP方法在6-311G(d)水平上对AlB+n（n=2~10）团簇几何结构、稳定性、电子结构和成键特性进行了系统理论研究,得到了AlB+n（n=2~10）团簇的最稳定结构.结果表明,硼原子间容易聚集,铝原子处于整个硼原子集团的外围.与相应中性AlBn团簇相比,Al-B键作用变弱,使正价团簇（n=6和10除外）结构变化较大|对AlB+n（n=2~10）和相应中性团簇能隙的计算分析表明,AlB+n 团簇的稳定性有所增强,其中AlB+3、AlB+5和AlB+8团簇尤为显著|通过对最稳定构型红外振动光谱的研究分析表明,硼原子间对称或非对称振动、铝原子不动的振动模式更容易出现较强谱峰,即硼原子间更容易成键.     

三羟甲基甲胺、季戊四醇及其二元体系固-固相变的变温红外光谱研究

利用傅里叶变温红外光谱仪分别测定了三羟甲基甲胺（TAM）、季戊四醇（PE）及其二元体系变温红外谱。实验表明，多元醇分子中羟基吸收峰随温度升高耐发生位移向高波数移动，此结果既能反映多元醇及其二体系固－固相变的温度区间，又与转变热相对应，从而揭示了多元醇及其二元体系固－固相变贮热的机理。     

AlB+n(n=2～10)团簇结构和红外振动光谱研究

用密度泛函理论的B3LYP方法在6-311G(d)水平上对AlB+n(n=2～10)团簇几何结构、稳定性、电子结构和成键特性进行了系统理论研究,得到了AlB+n(n=2～10)团簇的最稳定结构.结果表明,硼原子间容易聚集,铝原子处于整个硼原子集团的外围.与相应中性AlBn团簇相比,Al-B键作用变弱,使正价团簇(n=6...     

纳米无机巨簇分子的红外、拉曼光谱研究

本文报道了用红外、拉曼光谱对四类纳米无机巨簇分子进行了比较研究。     

人血红细胞傅里叶变换红外和近红外拉曼光谱

通过人血红细胞傅里叶变换近红外拉曼光谱和红外光谱研究,基本上确定了人血红细胞中特征官能团的归属, 发现不同拉曼频移的拉曼信号强度随激发光功率呈非线性变化规律。近红外激光拉曼光谱结合红外光谱信息,可作为研究人血红细胞结构的有效测试手段。     

非理想化学计量比氧化铀的拉曼和红外光谱

测量了七种非理想化学计量比的UO₂+x(0＜x＜0.66)及UO₂和U₃O₇等理想化学计量比氧化铀的拉曼和红外光谱,并进行了对比分析,其中U₃O₇和U₃O₈之间UO₂+x的分子振动光谱为首次报道。拉曼光谱结果显示,随着UO₂+x中x值的增加,UO₂特征峰中的578和1 150 cm-1峰强度快速减弱,当x=0.19时,这两峰基本消失,可视为准完美萤石晶体结构UO₂的标志。445 cm-1峰强度在减弱的同时变宽并偏移,当x=0.32时,该峰已偏移至459 cm-1处,同时在～630 cm-1出现一弱肩峰,这与四方相U₃O₇的特征峰一致。当x≥0.39时,459 cm-1峰发生分裂,在235和754 cm-1处出现新峰并增强,其特征逐渐与正交相的α-U₃O₈接近。但直至x=0.60时,与α-U₃O₈相比其333,397,483和805 cm-1峰仍不突出。红外光谱结果显示,随着UO₂+x中x值的增加,UO₂位于400～570 cm-1区间的强吸收特征谱带逐渐分裂为～421和～515 cm-1两峰并增强,同时UO₂在～700 cm-1的弱吸收峰逐渐消失,～645 cm-1处的肩峰逐渐显现,出现的这三个峰正是U₃O₇的特征红外吸收峰。当x≥0.39时,在744 cm-1出现一强吸收峰并增强,该峰是α-U₃O₈的最强特征峰。但即使x=0.60时,～645 cm-1峰仍然存在,同时～515 cm-1峰也未明显分裂成485和535 cm-1峰,这表明UO_2.60仍处于四方相和正交相的过渡阶段。上述结果表明,随着x值的增加,UO₂+x的晶体结构发生变化,每次变化均在拉曼和红外光谱中得到体现。通过对比各特征峰相对强度和位置的变化情况,可很好区分和表征不同的氧化铀。     

双核过渡金属羰基配合物团簇离子的红外光谱、结构和成键

Binuclear transition metal carbonyl clusters serve as the simplest models in understanding metal-metal and ligand bonding that are important organometallic chemistry catalysis. Binuclear first row transition metal carbonyl ions are produced via a pulsed laser vaporization/supersonic expansion cluster ion source in the gas phase. These ions are studied by mass-selected infrared photodissociation spectroscopy in the carbonyl stretching frequency region. Density functional theory calculations have been performed on the geometric structures and vibrational spectra of the carbonyl ions. Their geometric and electronic structures are determined by comparison of the experimental IR spectra with the simulated spectra. The structure and the metal-metal and metal-CO bonding of both saturated and unsaturated homonuclear as well as heteronuclear carbonyl cluster cations and anions are discussed.     

碱金属团簇(Li2F)nM (M=Li,Na, K; n=1, 2)结构、稳定性和红外光谱的理论研究

利用密度泛函理论B3LYP方法和6-311+G*全电子基组对(Li₂F)_nM (M=Li, Na, K; n=1, 2)团簇的几何结构进行了优化,确定了它们的基态结构,并对它们的化学稳定性、电子特性和红外光谱进行了理论研究。结果表明：(Li₂F)M (M=Li, Na, K)团簇具有相似的双三角基态结构,但是(Li₂F)₂M的基态结构则完全不同;(Li₂F)Li和(Li₂F)₂Na团簇具有较大的键能和HOMO-LUMO能隙,致使其具有较高的化学稳定性。通过轨道分析发现,这两个稳定团簇的HOMO和LUMO轨道都是由sp杂化而形成了σ键。同时,也发现(Li₂F)₂K团簇因具有较低的电离势(4.23 eV),可以考虑其为新型的超碱金属化合物。此外,模拟了(Li₂F)_nM团簇的红外振动特征峰,并对主要谱峰的振动模式进行了指认。     

超共轭效应与甲砜的红外特征峰及有关芳砜的晶体结构

文章分为三部分：第一部分,描述通过四圆衍射仪,利用Ｘ射线单晶衍射法,所测得的芳砜ＣＨ３ＣＯＮＨ－Ｃ６Ｈ４－ＳＯ２Ｒ（Ｒ＝－ＣＨ３,－ＣＨ２ＣＯＮＨ２,－ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）的晶体及分子结构结果：第二部分,对分子内键角和键长的测试结果进行分析,证明了甲砜分子内超共轭效应的存在,解释了甲砜分子红外吸收的异性是由甲砜基团内超共轭效应引起的,找到了认证甲砜的红外特征峰,并揭示了超共轭效应的某些特性;第三部分     

酯化前后酵母菌的红外光谱比较

对啤酒酵母酯化前后的红外光谱进行了分析。啤酒酵母的红外光谱图主要由蛋白质的吸收带、碳水化合物的吸收带组成。1 652 cm-1处的吸收峰为酰胺Ⅰ带,是CO的伸缩振动,1 542 cm-1的吸收峰是酰胺Ⅱ带,振sup>振动和N—H的弯曲振动引起的。1 454 cm-1处的吸收峰为CH₃和CH₂的弯曲振动峰;1 160 cm-1处出现的峰可能为细胞壁的主要成分——碳水化合物中C—O的伸缩振动峰;1 080 cm-1处的吸收峰是由啤酒酵母中的RNA,DNA或细胞壁中存在的碳水化合物或醇中的C—O伸缩振动引起的。用甲醇酯化后在1 744和1 454 cm-1处的吸收峰强度增加,说明酵母菌细胞表面的羧基发生了酯化反应。酯化后细胞的主要成分和结构保持完整。     

钢大气腐蚀锈层的红外、拉曼光谱研究

运用红外光谱、拉曼光谱分析的方法,对碳钢A₃和低合金钢10CrMoAl经青岛大气腐蚀的锈层样品,进行了比较测试,综合分析得出锈层中主要组成物相为α-Fe₂O₃,γ-FeOOH, α-FeOOH, δ-FeOOH,Fe₃O₄,以及各组成物相相对含量随腐蚀时间的变化情况。     

二苯基硫脲的配位取代反应及其红外光谱表征

研究了二苯基硫脲分别与二十羧基三钌和十二羰基二铁的配位取代反应,红外光谱跟踪反应从开始到结束,谱图数据揭示出原始物消失和新物质的形成过程,并对产物Ru3(CO)9CSN2HPh2和Fe3(CO)sS2CNPh作了KBr压片红外光谱表征。     

生态滤池出水悬浮物的元素分析和红外光谱分析

对生态滤池出水悬浮物的碳氢氮三元素和红外光谱进行了分析比较。元素分析结果表明,生态滤池出水悬浮物的无机成分比普通滤池稍高,用中颗粒惰性填料时复合床生态滤床的出水悬浮物无机物含量高。出水悬浮物的红外吸收光谱图主要由蛋白质的吸收带、碳水化合物的吸收带组成。1 655 cm-1处的吸收峰为酰胺Ⅰ带,是CO的伸缩振动,1 542 cm-1的吸收峰是酰胺Ⅱ带,是N—H的弯曲振动和C—N的伸缩振动,1 235 cm-1附近是酰胺Ⅲ带,是C—N的伸缩振动和N—H的弯曲振动引起的。单层普通滤池和单层生态滤池出水SS(suspend substance)红外光谱图差别很小;采用中颗粒填料的生态滤池,出水SS的红外光谱图中,1 042 cm-1处的吸收峰相对强度比粗颗粒填料的高,而2 924和2 852 cm-1的甲基伸缩振动峰和1 720～1 200 cm-1区域的相应吸收峰强度,比用粗颗粒填料的低。     

Vibrational Spectra of Ethylenediamine Salts. I. Tentative Assignments of Infrared and Far Infrared Spectra

Abstract

We wish to report on some hitherto partly unnoticed and unexplained features in the infrared spectra of hydrogen halides of ethylenediamine. We have prepared normal, C-, N-, and perdeuterated ethylenediammonium chlorides and bromides and measured their infrared spectra in the range 4000–10 cm^?1.