碳炔分子红外振动光谱的理论模拟研究

碳炔分子具有不同的结构，相应的红外谱图具有不同的振动吸收峰位。本文以GAUSSIAN98计算程序在HF水平选用6—31 G(d，p)基组对两种不同结构碳炔的红外光谱进行理论模拟计算。结果表明两种不同结构的碳炔分子的红外振动吸收峰位存在差异，不同共轭碳链长度影响红外吸收峰的峰位和峰强度。计算结果可应用于碳炔材料红外谱图的谱峰归属和分析。     

红外光谱吸收峰的剥离和模拟

本文运用计算机模拟技术对红外谱图进行吸收峰的剥离和模拟,用ＶＢ语言编制了吸收峰的剥离程序,并用实验谱图对所编程序进行了检测。得到了从谱图直接读峰和模拟所得峰位一致的的结果,且模拟谱可以得到更为详尽的吸收峰信息,如弱强度吸收峰及重叠峰等。验证了剥离程序的可靠性,为红外谱线的归属和化合物结构分析提供了更加丰富的信息。     

基于小波多尺度分解的红外光谱谱图比对检索方法研究

谱图比对检索是指计算提问谱和数据库中标准谱图的相似度,以查出与提问谱相同或近似的谱图,其中,提问谱的质量是影响谱图比对检索结果的一个重要因素.从削弱谱图的无关信息对谱图比对检索的影响、提高检索准确性出发,以提问谱噪声为例,分析了谱图噪声对相似度计算结果的影响;针对红外光谱谱图经过小波多尺度分解后,其有用信息主要集中在低频部分,高频部分主要是噪声的特点,提出了基于小波多尺度分解的红外光谱谱图比对检索方法;分析了小波分解层数对相似度计算结果的影响;选择去噪整波形比对检索作为参照方法,利用MATLAB 7.0分别设计了这两种比对检索程序,实验结果证实了基于小波多尺度分解的红外光谱谱图比对检索方法的可行性.     

能带论自洽LMTO方法计算金属铜的零温物态方程

 用密度泛函框架下的自洽LMTO方法，在计算一系列晶格常数的Cu的能带结构的基础上，计算了Cu的零温物态方程。压缩度为1.0～4.5。计算结果与两种基于实验数据的半经验方法所得结果以及Albers等人的计算结果进行了比较，其高压部分亦与带量子交换修正的TFC模型结果作了比较，说明计算结果是合理的。进一步的研究可为修正半经验方法提供依据。弄清与TFC理论的异同，对多体系统相互作用有更进一步的了解。     

无规丁苯共聚物的核磁共振波谱——13C-NMR谱带的归属

基于对不同组成的丁苯共聚物的测定、经验计算和参考文献值,对¹³C NMR谱图高场部分的21组谱带以及低场部分的11组谱带进行了归属,它们来自不同二单元结构环境中的各个碳原子。借助于超导NMR波谱,对谱带指认提出了一些新的看法。     

基于相似系统理论的红外光谱谱图比对方法

通过计算提问谱和数据库中标准谱图的相似度,以查出与提问谱相同或相近的谱图,有助于确定未知物的结构与性质.基于相似系统理论,以红外谱图的峰强、峰位、峰面积为相似元设计比对算法,通过实验得到相似元中不同特征值对计算谱图相似性存在一定的影响,然后采用层次分析法得到相似度计算中不同特征值的权重系数,最后提出一种改进的比对算法,并以峰数弹性作为相似性测度的评价指标.实验结果表明改进后的算法更加准确地反映提问谱与数据库中谱图的相对差异,验证了提出算法的合理性.     

阻挡杂质带红外探测器中的界面势垒效应

通过变温暗电流和变偏压光电流谱实验对阻挡杂质带红外探测器的跃迁机理和输运特性进行了研究. 结合器件能带结构计算的结果, 证明了在阻挡杂质带红外探测器中主要由导带底下移效应引起的界面势垒的存在. 提出了阻挡杂质带红外探测器的双激发工作模型, 并从变偏压光电流谱中成功地分离出了与这两种物理过程所对应的光谱峰, 进一步证实了器件的能带结构. 研究了界面势垒效应对阻挡杂质带红外探测器的光电流谱、响应率和内量子效率的影响. 研究表明, 考虑进界面势垒效应, 计算得到的器件响应率与实验值符合得很好. 同时发现阻挡杂质带红外探测器中内建电场的存在等效降低了发生碰撞电离增益所需的临界电场强度.     

四氨基钴酞菁的分子结构和红外光谱量子化学研究

四氨基钴酞菁作为一种很有前途的光敏剂,其光谱研究具有十分重要的意义。以密度泛函的B3LYP/3-21G*方法对四氨基钴酞菁的四种构型进行结构优化,计算出最稳定结构的能量,并模拟计算四氨基钴酞菁的红外光谱,模拟得出的红外光谱与实验所得的振动带有很好的拟合性。     

一种计算稠密等离子体电导率的半经验模型

为了准确计算稠密等离子体电离平衡,在理想Saha 方程的基础上,加入了压致电离理论和德拜理论相结合的修正。此电离模型可以描述稠密等离子体内电离机制随着密度的增加由热电离转变为压致电离的现象。压致电离理论结合德拜理论修正的Saha 方程的计算结果与其它电离模型结果作了对比和分析。电离气体区域采用完全电离等离子体模型计算电子弛豫时间,而在凝聚态区域采用电子平均自由程计算电子弛豫时间。提出了将两个区域平滑连接起来的公式,从而建立了一种可以计算从理想等离子体态到凝聚态物质的半经验电导率模型,半经验模型计算结果与实验数据作了对比。     

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为了准确计算稠密等离子体电离平衡,在理想Saha方程的基础上,加入了压致电离理论和德拜理论相结合的修正。此电离模型可以描述稠密等离子体内电离机制随着密度的增加由热电离转变为压致电离的现象。压致电离理论结合德拜理论修正的 Saha 方程的计算结果与其它电离模型结果作了对比和分析。电离气体区域采用完全电离等离子体模型计算电子弛豫时间,而在凝聚态区域采用电子平均自由程计算电子弛豫时间。提出了将两个区域平滑连接起来的公式,从而建立了一种可以计算从理想等离子体态到凝聚态物质的半经验电导率模型,半经验模型计算结果与实验数据作了对比。     

吉非替尼谱学性质计算研究

吉非替尼是第一个被批准上市用于治疗晚期非小细胞肺癌(NSCLC)的药物．该文采用5种密度泛函理论(DFT)方法B3LYP,BHandHLYP,M06-2X,CAM-B3LYP和LC-wPBE在6-311++G**水平上对吉非替尼分子的红外、紫外可见光谱及核磁共振谱进行了计算,并通过比较计算值和实验值得到最佳的计算条件．研究结果表明,CAM-B3LYP和M06-2X是最佳的用于描述吉非替尼分子红外光谱的方法;B3LYP//GIAO(Gauge-Including Atomic Orbital)方法预测得到的吉非替尼在(CH₃)₂SO中的¹H NMR与实验值最为接近,用于预测¹³C NMR的最佳方法是B3LYP//CSGT(Circularty Sgmmetrical Gabor Transform)．     

α，α′-二氧代烯酮环二硫代缩酮类化合物的谱学研究

研究了5种含有苯环取代基的α，α′—二氧代烯酮环二硫代缩酮类化合物的红外光谱的特征吸收规律，指出了这类化合物分子结构对红外吸收谱带的影响；对^1H NMR，^13C NMR共振谱带做了全面的归属。并且讨论了分子结构对^1H NMR，^13C NMR共振谱带化学位移的影响，其变化规律与红外光谱一致，为这类化合物的结构及谱学研究提供了启发性的模式。     

依卡倍特钠的波谱学数据解析

对胃粘膜保护剂依卡倍特钠的紫外吸收光谱（UV）、红外吸收光谱（IR）、高分辨-质谱（HR-MS）、核磁共振（NMR）波谱（包括¹H NMR、¹³C NMR、DEPT、¹H-¹H COSY、¹H-¹³C HSQC和¹H-¹³C HMBC）数据进行了解析,对其所有的¹H和¹³C NMR谱信号进行了归属,通过多种谱学技术确证了依卡倍特钠的结构.     

硼替佐米的波谱学数据解析

对抗肿瘤药硼替佐米的紫外吸收光谱（UV）、红外吸收光谱（IR）、电喷雾离子源-质谱（ESI-MS）、核磁共振（NMR）波谱（包括¹H NMR、¹³C NMR、DEPT、¹H-¹H COSY、¹H-¹³C HSQC和¹H-¹³C HMBC）数据进行了解析,对其¹H和¹³C NMR谱峰进行了全归属,通过多种谱学技术确证了硼替佐米的结构.     

雷酚内酯的波谱学数据与结构确证

对雷酚内酯对照品的紫外吸收光谱（UV）、红外吸收光谱（IR）、质谱（MS）、核磁共振（NMR）谱（包括¹H NMR、¹³C NMR、DEPT、¹H-¹H COSY、NOE、¹H-¹³C HSQC和¹H-¹³C HMBC谱图）进行了分析,对其¹H和¹³C NMR谱峰进行了全归属,纠正了文献[5]的归属错误,确证了雷酚内酯对照品的化学结构.     

植物激素脱落酸分子的光谱与结构研究：理论与实验

植物激素脱落酸(ABA)是植物通过自身代谢产生的有机信号小分子,在极低浓度下可对植物自身产生明显的生理效应,是植物体内五大内源激素之一,因能促进植物叶片的脱落而得名,主要存在于植物干枯的叶子,根茎、种子等部位。由于对植物生长的调节能力,ABA在农业工程领域有着极大的应用前景。然而,ABA在植物体内的浓度很低,实现超低浓度检测是ABA应用的关键。关于ABA的检测,文献中已经报道的方法有很多,但是利用拉曼光谱技术对ABA的理论和实验研究还未见报道,拉曼光谱技术有着样品前处理简单、分析速度快、对于检测人员要求低,更适合于原位和现场检测等特点,因此对ABA拉曼光谱的机理和实验研究可为在植物激素检测及鉴定中提供可靠的依据。利用软件Gaussian09和GaussView5.0构建优化ABA的分子结构,计算了ABA的分子能级、前线轨道、拉曼光谱（Raman）、红外光谱（IR）及核磁共振谱（NMR）。为了验证理论计算的准确性,检测了ABA分子的IR、Raman、表面增强拉曼光谱（SERS）和NMR谱。结果表明：ABA的拉曼特征峰理论计算值位于616,1 056,1 272和1 689 cm-1处,实验测得的拉曼特征峰位于612,1 048,1 272和1 635 cm-1处,SERS实验获得的特征峰位于598,1 032,1 268和1 625 cm-1处,理论计算和实验结果吻合较好;同时对ABA在400～4 000 cm-1波长区间的IR和Raman特征峰进行了指认,指出了其在相应的峰位置上较强拉曼光谱的分子振荡模式,其中拉曼最强峰1 635 cm-1主要来自于ABA分子碳碳双键和碳碳单键的伸缩振动,其中碳碳双键的伸缩振动引起的拉曼散射最强。最后,对比ABA的计算和实验核磁共振谱,并进行原子归属指认和原子相对位移分析,进一步研究了ABA的分子结构,为ABA的痕量检测提供了一定的实验参考和理论依据。     

A combined experimental and theoretical study on 8-hydroxy-2-quinolinecarboxylic acid

The mid-IR and Raman spectra of 8-hydroxy-2-quinolinecarboxylic acid (8HQC) were recorded. These spectra were interpreted with the help of B3LYP/6–311 ++G(d,p) calculations and potential energy distribution (PED) analysis. As a result of the calculations, seven tautomers were determined among many stable conformations. The experimental spectra were concordant with the theoretical data of one tautomer. In the functional group region overtone and combination bands were detected and assigned. In addition, because of several peaks in the IR spectrum, it was proposed that the 8HQC exhibits dimerization in condensed phase. Possible dimeric forms of 8HQC were evaluated at the same level of theory, and it has been seen that the calculation results confirm the above proposal. ¹H and ¹³C NMR chemical shifts of 8HQC have been calculated, and compared with the experimental data. The frontier molecular orbital properties and the atomic charges were also theoretically obtained and presented.     

基于密度泛函方法的梓醇红外光谱的预测

梓醇是一种具有特殊药理活性的环烯醚萜苷类化合物。采用密度泛函(DFT)B3LYP/6-311G**方法对梓醇分子的几何构型进行全优化,得到其几何构型参数,进一步计算得到梓醇的红外振动光谱,振动频率校正因子为0.96。对计算得到的振动频率进行归属和解析并与实验测定得到的梓醇IR光谱特征峰比较,发现理论计算出的IR光谱与实验测定IR特征峰位具有很好的一致性,说明所采用的DFT方法能够用于梓醇分子几何构型的优化,预测难以得到标准对照品的环烯醚萜苷类化合物的IR光谱数据。     

峨山褐煤的分子结构和分子模拟

作为重要的化石能源，褐煤资源潜力巨大、分布广泛但综合利用率低。研究褐煤的分子结构模型，有助于预测褐煤在热解、液化和气化过程中的化学反应机理及反应路径，进而提高褐煤的综合应用水平。以云南峨山褐煤为研究对象，利用傅里叶变换红外光谱、13C核磁共振波谱及X射线光电子能谱等分析测试方法，获取了峨山褐煤的含碳、含氧及含氮结构参数。在此基础上，借助Gaussian 09计算平台，采用量子化学建模的方法构建并优化了峨山褐煤的分子结构模型。研究结果表明：峨山褐煤的芳碳率为39.20%，芳香碳结构主要为苯和萘，且芳香桥头碳与周边碳的比值χ_b为0.07；脂碳率为49.51%，脂肪碳结构主要为亚甲基，季碳和氧接脂碳；氧原子主要存在于羟基、醚氧、羰基和羧基结构中；含氮结构则以吡啶为主。基于元素分析、13C 核磁共振波谱分析，又经过热重实验消除褐煤中残余水分的影响后，计算出峨山褐煤的分子式为C₁₅₃H₁₃₇O₃₅N₂。依据分子式及分析结果计算出峨山褐煤的结构单元含量并构建出其初始结构模型，采用半经验法PM 3基组及密度泛函理论M06-2X/3-21G基组对初始分子构型进行优化。优化后的分子模型具有明显的三维立体特征，芳香环之间较为分散且在空间中排列不规则，芳香簇主要通过亚甲基、醚氧基、羰基、酯基和脂肪环连接，含氧官能团主要分布在分子边缘，脂肪族侧链较多。对优化后的分子模型进行振动频率计算进而获得了分子模型的模拟红外光谱，其与实验红外谱图吻合度良好，证明了峨山褐煤分子结构模型的准确性、合理性。分子结构模型的构建有利于直观地了解峨山褐煤的分子结构特征，从而有助于从微观分子角度研究峨山褐煤的宏观性质。同时，峨山褐煤分子结构模型可为其在热解、液化和气化等领域研究中提供理论指导。     

不同培肥土壤颗粒有机碳的13C核磁共振与红外光谱对比分析

为明确颗粒有机碳在土壤固碳中的作用机制,对比研究了不同有机培肥土壤颗粒有机碳的结构差异。以单施化肥处理为对照,选择了四种有机物料进行定位培肥试验,利用13C NMR和红外光谱技术对比分析不同有机培肥对土壤颗粒有机碳结构的影响。结果表明：颗粒有机碳以脂肪碳和含氧基团为主,脂化度高于75%,含氧官能团含量高于50%;不同有机培肥对土壤颗粒有机碳结构的影响差异性显著,树叶培肥在提高颗粒有机碳芳香度的同时,亲水性也大幅度提高,比单施化肥处理(对照)提高了0.78%;短期内,牛粪、秸秆和树叶培肥均可提高土壤颗粒有机碳的芳香度,但从长远角度分析,牛粪和秸秆培肥更利于土壤颗粒有机碳的稳定,尤其是秸秆培肥,其颗粒有机碳的芳香度分别比对照和牛粪培肥高0.35%和0.11%,而亲水性远低于二者;红外光谱与核磁分析的结果基本一致,红外光谱可用于大量样品的颗粒有机碳结构初步筛选。