气相醇类分子C-H基团高分辨拉曼光声光谱研究

位于1300～3100cm-1范围内C-H基团的振动光谱是研究醇类分子性质及其动力学过程的基本工具，因而正确的光谱归属十分必要。本项目拟利用自己新近发展的偏振拉曼光声光谱（Photoacoustic Raman Spectroscopy, PARS）技术，获取气相醇类分子（甲醇、正丙醇、异丙醇和正丁醇）1300～3100cm-1范围内C-H基团高分辨的振动光谱，结合同位素分子的取代作用、拉曼退偏比的精确测量以及量子化学理论计算，合理、正确地归属醇类分子C-H基团的振动光谱，为其今后的光谱应用提供可靠的光谱基础。

醇类分子是重要的有机化合物，在工业生产和日常生活中具有广泛的应用。研究其C-H伸缩振动区的振动光谱是了解这类物质的结构特性和不同环境下动力学行为的基本工具，因而正确的光谱归属十分必要。然而由于该区域内光谱重叠十分严重，现有文献中给出的标识相互矛盾。在本项目中，我们利用偏振的拉曼光声光谱（Photoacoustic Raman Spectroscopy, PARS）技术，获得了若干醇类分子在C-H伸缩振动区域内高分辨的气相拉曼光谱，包括甲醇、异丙醇、正丙醇和丁醇等。借助氘代同位素分子的取代作用、退偏比的精确测量以及量子化学计算，我们明确地归属了上述醇类分子在C-H伸缩振动区域内的振动光谱，发现了一些重要的重叠光谱特征，澄清了以往文献中的错误与模糊不清的标识。另一方面，为了提供更多的关于分子在不同环境下的光谱信息，我们还测量了上述醇分子的液相拉曼光谱。结果表明，除了谱峰的加宽以及谱峰位置的红移与蓝移，液相醇分子的光谱特征与气相醇分子十分相似。因此，气相拉曼光谱归属完全适用于液相醇分子。这些结果为醇类分子今后的光谱应用提供了可靠的光谱基础。