络合物的形成对对苯醌的费米共振的影响

来源 :吉林大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:newnew111
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
费米共振是一种广泛存在于分子内和分子间的分子振动耦合和能量转移现象。费米共振研究不仅在物理学中的分子振动电子态相互耦合,分子结构与性能等研究中有重要理论意义,而且在材料、生物、化学中的谱线认证、归属、酶分子构型的确定,抗癌药物疗效的考证,地质学中包裹分析,晶体中杂质检测,声学、光学器件研制等都有重要应用。随着光学仪器和量子力学的进步和发展,费米共振研究不断深入,研究结果表明,费米共振蕴藏着丰富的理论和应用潜力。费米共振还有很多规律有待认知,还有很多实际应用问题有待解决。我们用改变二元溶液浓度的方法研究了CS2在C6H6中费米共振的变化;通过改变联苯分子的压强,分析了压强对联苯分子费米共振的影响;使用液芯光纤技术获得了对苯醌与脯氨酸形成络合物的拉曼光谱并探讨了对苯醌与脯氨酸相互作用生成络合物对对苯醌分子费米共振的影响,取得了以下创新性成果:(1)二元溶液(CS2在C6H6中)不同浓度对费米共振的影响发生费米共振的因素除分子内部因素外,还与分子所处的物质形态,环境等有很大的关系。对气态、液态、固态的费米共振等已有很多人员进行了研究。在溶液中,溶质和溶剂分子间发生各种相互作用,会引起分子某些基团的振动频率、散射系数(相对强度)发生变化,这些变化都会引起分子的费米共振现象的改变。频率变化对费米共振影响研究较多,而相对强度变化对费米共振影响的研究还未见过报导。因此,我们测量了CS:在C6H6中不同浓度的拉曼光谱。并观察到溶液中的ν1-2ν2费米共振明显与纯CS2中不同。用J. F. Berttern方程,计算了费米共振特性参数。结果表明,随着浓度降低,两光谱强度比R减小,耦合系数W增加,其它参数△、△0、K122等也发生相应变化。实验中还观察到ν1和2ν2线并非对称移动,利用G. Fini, D. G. Rea等人的溶剂效应研究结果给予了解释,即此现象是由溶剂效应和CS2在C6H6中的ν1谱线散射系数(相对强度)发生较大变化引起的。研究结果表明,当两振动光谱频率差、光谱强度差都较大时,J.F. Berttern公式应该加以修正。此研究对溶液中谱线认证及理解费米共振微观机理有参考意义。(2)压力对联苯分子的费米共振的影响随着有机光电二极管和激光器的迅猛发展,聚苯化合物在光电器件方面的应用备受关注,振动光谱可以给出丰富的分子空间构象信息,对于此类聚合物的费米共振的研究也成为讨论的热点。因此,我们测量了0-15GPa压强下联苯分子的拉曼光谱。实验结果表明,随压强增加,分子内和分子间π-π共轭和离域效应增强,谱线的绝对强度变大、蓝移。联苯分子的两费米共振谱线强度比R。减少,频率差△增加,当压强为8GPa时,费米共振现象消失,利用J. F. Betran理论得出了固有频率差△0和耦合系数W随压强的变化关系,通过高压下相变进行了解释,并探讨了高压下费米共振耦合变弱的机理。(3)络合物的产生对对苯醌费米共振的影响费米共振是简单分子中普遍存在的现象如:CO2、CS2中的费米共振已有大量研究文章。那么在复杂的大分子、络合物、聚合物中更是存在着很多费米共振现象。我们在研究过程中发现在络合物、聚合物研究中一些谱线难以归属的原因之一就是往往没有考虑到费米共振现象。在络合物中由于分子间的相互作用,使某些基团振动频率、偶极矩、极化率发生变化,或者由于配位等作用使基团对称性发生变化。这些因素会使参与络合的分子原有的费米共振发生变化,也可能产生新的费米共振。本文对对苯醌与氨基酸相互作用生成n-π*电荷转移络合物的费米共振进行了研究。对苯醌与氨基酸相互作用研究一直是备受关注的热门课题。关于两种分子相互作用生成什么产物也是多年一直争论的话题。本文的研究证明了:不同的pH值产生不同的产物,在强碱性(pH=11)的条件下生成电荷转移络合物。在已进行的光谱法研究中所获得的络合物拉曼光谱强度都比较弱小。本研究使用Teflon液芯光纤共振拉曼技术,大幅度的提高了拉曼光谱强度,获得了高质量的10-4 M浓度的对苯醌与脯氨酸生成的络合物的拉曼光谱,将其与对苯醌的拉曼光谱相比较发现有很大的变化,其变化的机理是络合物形成过程中脯氨酸的N原子上的自由电子转移到对苯醌的π反键轨道上,处于激发态脱离刀轨道的电子云使对苯醌的C=O、C=C、C-C苯环等基团振动频率、极化率等发生不同程度的变化,与其相关的费米共振也发生了变化。本文对形成络合物后的对苯醌的C=O、C-C键的费米共振进行了分析,并与文献中的结果进行了比较。结果是C=0键的费米共振发生很大变化而C-C键的费米共振变化很小。这一定性分析结果对络合物的光谱研究中的谱线的归属、认证给出了一种思路和线索。
其他文献
在天体物理中,天体化学元素丰度的分析是研究星系化学演化、验证元素核合成理论和确定行星系统形成条件的重要途径。结合天文望远镜观测到的天体光谱中元素谱线的宽度、相对强度及振子强度能确定该元素在该星体中的元素丰度。目前,将辐射寿命与分支比数据相结合是实验确定振子强度的最准确方法之一,所以在天体物理研究领域,原子离子的能级自然辐射寿命的测量研究具有重要意义。第五、六周期元素是化学特殊星(CP星)、炽热恒星
纤锌矿结构的MgxZn(1-x)O具有与ZnO相似的结构和光学特性,并且其带隙在一定范围内连续可调,近年来被看作是ZnO基LED的合适垒层材料。目前,人们已经能够制备出达到光电子器件要求的n型MgZnO合金薄膜。然而,p型MgZnO制备的研究进展却十分缓慢。在所有掺杂元素中,N被看作是ZnO或MgZnO比较适宜的p型掺杂元素。近十几年来,人们利用各种N源、掺杂方法和生长技术开展了N掺杂p型Mgzn
分子间相互作用是基团或分子间除去共价键、离子键、和金属键外一切相互作用力的总称。超分子通常指分子依靠分子间相互作用结合在一起,组装成复杂的、有组织的聚集体,并保持一定的完整性,使其具有明显的微观结构和宏观性质。分子晶体及超分子晶体的宏观性质一方面由分子的结构决定,另一方面也和分子的排列方式有关。连接单个分子的分子间相互作用在很大程度上决定了晶体的机械性能、电学和光学性质。因此研究分子间相互作用可以
DNA在细胞核中与蛋白质相互作用并结合形成核小体,再经过多层压缩后形成染色体。核小体动力学主要研究DNA与组蛋白的相互作用下核小体受力、结构形成过程,是“蛋白质组研究计划”的核心研究内容之一。核小体动力学的研究可指导DNA组装、蛋白质工程化生产等生物制造工艺。在微流控芯片和生物芯片设计领域,DNA和蛋白质的运动规律也是迫切需要解决的问题。因此,核小体动力学的研究成果可直接用于指导生物微流控芯片设计
在动力系统领域,一个重要的课题是研究与系统复杂性相关的问题.在描述系统复杂性的语言中,混沌是一个重要的概念.目前对混沌的研究正处在从现象到理论的探索阶段,随着人们对混沌概念认识的不断加深,各种混沌现象不断被发现,各种判据和分析方法相继被提出,因而探讨混沌的不同刻画之间的关系是混沌理论研究面临的首要问题.本文涉及拓扑传递属性与混沌之间的关系,不同混沌刻画之间的关系和混沌集存在的条件等.主要结果包括:
光频上转换是物理学中获得短波长发光十分重要的方法;对上转换发光材料及其机理的研究一直是固体发光领域的前沿和热点课题。蓝紫色和紫外上转换材料和器件在激光、通信、能源、医疗、催化和军事等领域都有着十分重要的应用前景。利用稀土离子具有的丰富能级,原则上人们可以通过上转换的方式将不同低能频域的光转换为所需要的高能量光子,以满足实际应用中的需要。目前,有关红外光激发下的上转换发光的研究主要集中在可见波段,而
ZnO是一种具有直接带隙的宽禁带半导体材料,其室温下的带隙宽度为3.37eV,激子束缚能高达60 meV。此外,ZnO还具有来源丰富、价格低廉的优点,使其在短波长的光电子器件方面具有极好的应用前景以及很高的开发和应用价值。然而,经过多年的研究,在ZnO基发光器件方面仍然未能取得突破性进展。目前,制约ZnO基器件发展的瓶颈主要是难以获得高质量、低电阻、性能稳定和可控受主浓度的p型ZnO薄膜材料。近年
科研和工程实践中常面临许多非线性问题,函数逼近是处理这些问题的重要方法之一.代数插值是常用的逼近方法,它可以通过函数在有限个点处的取值估算函数在其他点处的值或构造出与之相近的简单函数(多项式或者有理函数).与多项式插值相比,有理插值能反映函数的一些固有特性(如被插函数f(x)存在极点或当x→∞时f(x)趋于某一定值),并且在相同的计算复杂度下,有理插值可以实现比多项式插值更精确的逼近.因此研究有理
本文主要研究无穷维KAM理论在梁方程中的应用.全文分为三章:第一章是绪论,第二章,第三章为论文主体部分.基于Eliassion[21],Melnikov[56]和Poschel[58]发展起来的KAM理论,起初主要是研究有限维Hamilton系统低维不变环面的保持性,但到今天,已经获得了巨大的发展.其中最重要的一个方面,是由经典的KAM理论发展起来的无穷维KAM理论用于证明拟周期解的存在性,这方面
悬臂式掘进机主要用于巷道的掘进,由于其工作环境恶劣,截割机构受力复杂,且工作过程中载荷波动范围比较大,振动较大,振动产生冲击载荷,冲击机器零件的强度。为大幅度提高掘进机的生产效率和机械化程度,对掘进机提出了更高的要求,需要掘进机对工作环境有更好的适应性和更高的稳定性。本论文以EBH360型悬臂式掘进机的截割臂为研究对象。掘进机在向前掘进时,截割臂受力复杂,主要包括法向阻力、切向阻力和顶推阻力等,且