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红外光谱方法研究分子间配位及氢键相互作用

卫国杰 | -> | 3095| 7| 0.66462MB |二维相关光谱,交叉峰,相互作用,配位,氢键

卫国杰 卫国杰 | 文档量 |浏览量20537

摘 要 采用浓度作为扰动构建二维相关光谱, 利用该法并结合固相研磨反应、差减光谱等辅助手段探讨了邻氨基苯甲酸钠/ 氯化钕的弱配位及22乙基己基磷酸222乙基己酯( PC88A) / 环烷酸(NA) 的分子间缔合相互作用。这些分子间相互作用在普通的一维光谱上没有明显的谱峰变化。对于第一个体系, 在二维同步相关谱上Nd3 + 的f —f 电子跃迁均与邻氨基苯甲酸钠的紫外吸收间存在交叉峰。在与等摩尔的氯化钕进行固相研磨反应后, 邻氨基苯甲酸钠的羧酸根、氨基、苯环骨架等振动均产生明显的变化, 表明羧酸根、氨基等均不同程度与钕离子发生配位作用; 对于第二个体系, 在二维同步相关谱上NA 的羧基伸缩振动与PC88A 的POH 伸缩振动间存在交叉峰。差减光谱显示, 当PC88A 与NA 混合后, P O 伸缩振动由1 199 cm- 1移向1 161 cm- 1 , POH 伸缩振动由983 cm- 1移向965 cm- 1 , 体现了PC88A/ NA 间的分子间缔合相互作用。
    通过分子间相互作用所组装形成的超分子体系在结构和功能上往往具有单个分子所不具备的性质和功能, 因而研究分子间相互作用已成为分子科学中的一个重要问题[1 , 2 ] 。到目前为止, 由于实验手段相当有限, 人们难以用实验方法直接观测研究不同形式的分子间相互作用。Noda 发展的二维同步相关光谱为研究各种形式的分子间相互作用创造了机会[328 ] 。在结果表示上, 二维图谱中交叉峰的出现说明在横纵坐标所对应的吸收之间存在某些相关性。换句话说, 相应的能级跃迁或官能团的振动间存在一定的相互作用。二维同步相关光谱在高分子、生命等复杂体系的结构和相互作用方
面有着非常成功的应用[9-20 ] 。
    但由于方法本身的原因, 在某些体系中经常有假交叉峰出现。这样, 二维同步相关光谱有时就难以发挥其应有作用。为此我们基于比尔定律并结合二维光谱的基本理论, 提出利用正交浓度来消除假交叉峰[21 ] 。利用该法构建二维光谱我们研究了一些典型的分子间弱相互作用, 这些弱相互作用在普通的一维光谱上往往难以表现出明显的变化。而在二维同步相关谱上, 相应位置处的交叉峰则反映了分子之间的弱相互作用。这为研究分子间弱相互作用开辟了一条新思路。同时对于本文中的体系,我们也辅助多种方法(如固相研磨中红外光谱, 远红外光谱, 差减光谱等) 对分子中各个官能团的变化加以深入探讨。
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