溶剂效应及其对费米共振的影响

论文摘要

大部分的化学反应以及绝大部分的生物过程都是在溶液中进行的,因此,研究溶液中的各种现象以及溶剂、溶质分子内、分子间的相互作用对物理、化学、生命科学都具有十分重要的意义。　本文首先用变换溶剂的方法研究了丙酮C=O键的振动光谱的变化情况,总结了其变化规律并用KBM方程,给体-受体模型,自洽反应场模型等模型对其进行解释,对三种模型的结果进行了比较,分析溶液中影响溶质光谱频移的介电常数、亲电子性、亲质子性、分子构型等各种因素。证实了电子给体-受体模型对绝大多数溶剂是既简单又精度高,很有应用价值的模型。　利用课题组设计的液芯光纤与傅里叶变换拉曼光谱联用技术（LCOF-FTRS）提高了光谱强度102-103倍,给出了用液芯光纤背向测量光谱的最佳条件。测得了极低的浓度下（10-7-10-12mol/L） ?-胡萝卜素和罗丹明在CS2中的拉曼光谱,并且观测到随着浓度变化,拉曼线的频移、线宽、强度仍发生变化。这对研究极低浓度分子乃至单分子结构、性质都是开拓性的工作。首次采用液芯光纤方法来进行温度的测量,用CCl4的218cm-1、314 cm-1和459 cm-1拉曼线的斯托克斯和反斯托克斯强度比来计算温度,取得了很好的效果,分析了溶剂效应引起拉曼强度变化对测温精度的影响。首次采用变换浓度方法研究了CS2的费米共振规律,用变换溶剂的方法研究了环戊酮和对苯醌费米共振性质,在用几种溶剂效应模型解释费米共振现象中,分析了介电常数对费米共振性质的作用,得出了介电常数是决定费米共振性质的主要因素之一。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 溶剂效应
• 1.1.1 分子间的相互作用
• 1.1.2 溶剂效应模型及发展
• 1.1.3 Onsager 模型（包括KBM 方程）简介
• 1.1.4 QM/MM 模型简介
• 1.1.5 给体-受体模型简介
• 1.1.6 自洽反应场（SCRF）模型简介
• 1.2 溶剂效应的研究方法
• 1.3 Fermi 共振
• 1.4 本论文选题背景、研究内容和意义
• 第二章 红外光谱和拉曼光谱
• 2.1 分子的简正振动
• 2.1.1 简正振动模
• 2.1.2 简正坐标
• 2.1.3 选择定则
• 2.2 红外光谱
• 2.2.1 红外光谱理论
• 2.2.2 红外光谱的特征
• 2.2.3 红外光谱的实验方法
• 2.3 拉曼光谱
• 2.3.1 散射理论
• 2.3.2 拉曼光谱的经典解释
• 2.3.3 拉曼光谱的量子解释
• 2.3.4 激光拉曼光谱特点
• 2.3.5 激光共振拉曼光谱技术
• 2.3.6 傅立叶变换拉曼光谱技术
• 2.3.7 表面增强拉曼光谱技术
• 第三章 溶剂对有机化合物中羰基的影响
• 3.1 研究的意义
• 3.2 实验
• 3.3 实验结果及分析
• 3.4 几种模型的比较
• 3.5 结论
• 第四章 低浓度下的溶剂效应研究
• 4.1 研究的意义
• 4.2 实验
• 4.3 实验结果及分析
• 4.3.1 最佳光纤长度
• 4.3.2 低浓度下 C=C 键的变化规律
• 4.4 结论
• 第五章 溶剂效应对光纤测温精度的影响
• 5.1 研究的意义
• 5.2 实验
• 5.3 实验结果及分析
• 5.4 溶剂效应对实验结果的影响
• 5.5 结论
• 第六章 利用溶剂效应研究Fermi共振
• 6.1 Fermi 共振简介
• 6.2 Fermi 共振理论
• 6.3 实验
• 6.4 结果与讨论
• 6.4.1 变换浓度研究 CS2 在苯中的费米共振
• 6.4.2 变换溶剂研究对苯醌的费米共振
• 6.5 结论
• 第七章 结论与展望
• 参考文献
• 中文摘要
• 英文摘要
• 发表论文及获奖情况
• 致谢