1 河南农业大学机电工程学院，河南 郑州 450002
2 河南省农业激光技术国际联合实验室，河南 郑州 450002
3 小麦玉米作物学国家重点实验室，河南 郑州 450002
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。
脱落酸 拉曼光谱 红外光谱 核磁共振谱 密度泛函理论 Abscisic acid Raman spectrum Infrared spectrum NMR spectrum Density functional theory (DFT) 光谱学与光谱分析
2021, 41(9): 2859
1 川北医学院化学教研室, 四川 南充 637007
2 四川师范大学化学与材料科学学院, 四川 成都 610066
在B3LYP / 6-311G(d, p)水平下对六种香豆素衍生物的结构进行了优化, 并通过振动分析验证了其稳定性。 利用GIAO方法在B3LYP/6-311G(d, p)水平下研究了香豆素衍生物的NMR谱。 研究表明, 六个化合物结构共平面性较好, 具有较大共轭体系; 不同的取代基和取代基的不同位置对几种香豆素衍生物的NMR都有不同的影响。 苯环上的氢原子被其他基团取代后, 其α-C原子和邻位碳原子的δ值变化明显, 而间位碳原子δ值几乎没有变化。 取代基的电负性对α-C原子δ值的影响具有一定规律性, 而共轭效应对苯环碳原子的影响则更为复杂。 最后, 为了说明理论计算值与实验值之间的相关性, 给出了六种衍生物化学位移值的理论与实验值相关图, 并进行线性回归。 结果表明, 六种香豆素衍生物的化学位移理论与实验值之间的相关性非常好。
核磁共振谱 香豆素衍生物 化学位移 理论研究 NMR Theoretical study Coumarin derivatives Chemical shift
1 兰州文理学院电子信息工程学院, 甘肃 兰州 730000
2 兰州大学物理科学与技术学院, 甘肃 兰州 730000
3 兰州大学化学化工学院, 甘肃 兰州 730000
采用真空升华的方法, 对国产纯度为98%的苝四甲酸二酐（简称PTCDA）粉末, 在其升华点450 ℃进行了提纯。 应用朗伯比尔定律及紫外-可见光分光光度计测试分析, 其纯度可达99.8%; 利用元素分析仪, 对提纯前、 后分子中的C元素和H元素含量进行了对比测定, 结果表明提纯后的PTCDA分子中C和H含量十分接近理论值; 采用核磁共振（NMR）谱, 研究了分子中H元素的归属得出, 处于两种不同化学环境中的H原子数目相等并且它位于芳环上, 其分子中存在酸酐; 对PTCDA分子的化学键的形成讨论后得出, 高纯度PTCDA分子中的C, H, O原子主要以共价键结合; 使用X射线衍射（XRD）仪, 测试分析了这种有机材料的结晶状态及其晶体结构指出, 提纯后的PTCDA多晶粉末存在α-PTCDA及β-PTCDA两种物相, 主要成份为α-PTCDA, 而β-PTCDA约占总成份的五分之一。 其晶胞属于平面单斜晶系底心点阵结构。 同时详细研究了在其升华点沉积在P型单晶Si（100）表面, 由此形成薄膜的晶体状态及其晶粒度的尺寸和能带结构。 高纯度α-PTCDA分子在P—Si单晶表面形成有机层单晶薄膜时, 在其薄膜的分子层平面的上、 下及其两侧, 将由π电子云所覆盖。 由于C, H和O原子最外层价电子轨道的交叠形成离域大π键, 从而产生价电子的共有化运动, 使其能级分裂为能带。 它的价带与第一紧束缚带的能量差为2.2 eV, 使这种有机材料具有半导体导电的性质, 本征载流子浓度为1014 cm-3, 属于弱p型有机半导体材料; 它与P—Si的交界面可形成同型异质结, 对可见光至近红外波段的光有很好地响应。
高纯度PTCDA 元素分析 核磁共振谱 X射线衍射谱 分子结构 High purified PTCDA Element analysis Nuclear magnetic resonance spectrum X-ray diffraction spectrum The molecular structure 光谱学与光谱分析
2016, 36(11): 3714
1 川北医学院化学教研室, 四川 南充637007
2 四川师范大学化学与材料科学学院, 四川 成都610066
在B3LYP/6-31G(d, p)水平下优化了四种姜黄素类似物的几何构型, 并通过振动分析验证了其构型稳定性。 在B3LYP/6-311G(d, p)水平下计算了该类化合物的核磁共振谱, 研究结果表明: 四种化合物主体结构共平面性较好, 为一较大共轭体系。 由于羟基及甲氧基的引入, 使Compound-B/C/D中C3, C4以及Compound-A/D中C5均具有较大δ值, Compound-A中C4和C6的δ值相对较小, C3的δ值相对较大。 而在羰基与碳碳双键所形成的共轭羰基化合物中, 羰基C13的δ值(183 ppm)相对于乙醛中的δ值(201ppm)有所减小, C11, 15(α碳)的δ值(122 ppm)相对减小, 而C9, 17(β碳)的δ值(145 ppm)相对增大。 最后, 通过线性回归方法, 利用相关系数值r研究了1H NMR δ值的实验和理论计算值的相关性, 结果表明相关性较好, 实验值和理论值基本吻合。
姜黄素类似物 核磁共振谱 理论研究 Curcumin analogues NMR spectra Theoretical study 光谱学与光谱分析
2013, 33(9): 2532
1 四川师范大学化学系,四川,成都,610066
2 川北医学院化学教研室,四川,南充,637007
3 南开大学元素有机化学国家重点实验室,天津,300071
在RHF/6-31G、B3LYP/6-31G和MP2/6-31G水平下优化了标题化合物的平均几何构型,用B3LYP/6-31G方法计算了该化合物的红外光谱.并用GIAO分别在B3LYP/6-31G、B3LYP/6-311G和B3LYP/6-311++G水平对该化合物的核磁共振谱进行了研究.计算结果与实验结果吻合很好.同时对在合成过程中发现的两个中间产物进行了理论计算,研究证实了合成标题化合物时中间产物的存在.
20-二氯-1 10-二甲氧基三环[5 19]十一碳-1 6-三烯 核磁共振谱 20 dichloro-1 10-dimethoxytricyclo-[5 4 0 0 12 19]-undecacarbon-1 4 5 0 6-triene 012 Ab initio NMR 5 Ab initio 原子与分子物理学报
2002, 19(2): 191
