环丁醇温致相变的原位拉曼光谱研究
本文关键词: 环丁醇 拉曼光谱 相变 差示量热扫描 出处:《光谱学与光谱分析》2016年02期 论文类型:期刊论文
【摘要】:采用拉曼光谱和红外光谱解析了常温条件下环丁醇的各个振动模式及其与分子构象间的关联,结果表明液态环丁醇以赤道 反式构象为主,并含有少量的赤道间扭式构象。在此基础上结合差示扫描量热技术和变温拉曼光谱,原位研究了环丁醇的温致相变过程和分子构象随温度的变化。结果表明,冷却至140K的过程中,环丁醇并未结晶固化,而是保持亚稳定的无序液体状态,即出现过冷现象,继续降温至138K出现玻璃化转变。升温过程中,在170K时出现放热峰,同时有新的拉曼峰出现,并且拉曼峰的半高宽和强度发生明显的突变,表明环丁醇由无序结构转变为有序的结晶相。因此,我们获得了环丁醇的温致相变序列:液态→过冷液体→玻璃态→结晶态→液态。通过对环丁醇不同分子构象的拉曼特征峰的定量分析,证实环丁醇在降温过程中,反式构象和间扭式构象的比例未发生明显改变,即没有发生构象变化。然而升温时,伴随170K时结晶态的转变,反式构象特征峰的相对强度减小,表明部分分子由赤道 反式构象转变为赤道 间扭式构象。该研究结果对进一步理解和研究其他有机小分子的温致相变和构象变化具有指导意义。
[Abstract]:The vibrational modes of cyclobutanol at room temperature and their correlation with molecular conformation were analyzed by Raman and infrared spectra. The results show that the liquid cyclobutanol is mainly equatorial trans-conformation. On the basis of differential scanning calorimetry (DSC) and variable-temperature Raman spectroscopy, the temperature induced phase transition of cyclobutanol and the variation of molecular conformation with temperature are studied in situ. In the process of cooling to 140 K, cyclobutanol did not crystallize and solidify, but maintained a metastable disordered liquid state, that is, the phenomenon of undercooling, and then the glass transition occurred at 138K. During the heating process, the exothermic peak appeared at 170 K. At the same time, a new Raman peak appeared, and the peak width and intensity of the Raman peak changed obviously, which indicated that cyclobutanol changed from disordered structure to ordered crystalline phase. Therefore, we obtained the temperature induced phase transition sequence of cyclobutanol: liquid phase change. 鈫扴upercooled liquid. 鈫扜lass state. 鈫扖rystalline state. 鈫扡iquid state. By quantitative analysis of Raman characteristic peaks of cyclobutanol in different molecular conformations, it is proved that the ratio of trans-conformation to inter-torsional conformation does not change obviously during the cooling process of cyclobutanol, that is, no change of conformation occurs. With the transition of crystalline state at 170 K, the relative strength of the trans-conformational characteristic peak decreases. The results show that some of the molecules are transformed from the equatorial trans conformation to the equatorial torsional conformation. The results of this study are useful for further understanding and studying the thermo-induced phase transitions and conformation changes of other organic small molecules.
【作者单位】: 郑州轻工业学院物理与电子工程学院;
【基金】:国家自然科学基金项目(11404292)资助
【分类号】:TQ233.1;O657.37
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 黄海平,田英芬,何尚锦,史可瑜,杜宗杰,张保龙;拉曼光谱在高分子中的应用新进展[J];热固性树脂;2001年02期
2 柯惟中;紫膜菌紫质的拉曼光谱测试[J];光散射学报;2002年03期
3 尹建华,高淑琴,徐欣锋,里佐威;溶液浓度对拉曼光谱线宽和频移影响的实验研究[J];高等学校化学学报;2002年12期
4 何艳阳,张海燕,伍春燕,朱燕娟,梁远博,陈易明;不同惰性气氛及压强下的碳纳米管的拉曼光谱[J];光谱学与光谱分析;2002年04期
5 李灿,李美俊;拉曼光谱在催化研究中应用的进展[J];分子催化;2003年03期
6 祖恩东,陈大鹏,张鹏翔;翡翠B货的拉曼光谱鉴别[J];光谱学与光谱分析;2003年01期
7 杨小成,杜勇,方炎;C_(60)、C_(70)的分子对称性与拉曼光谱[J];光散射学报;2003年01期
8 谭君,祝连彩;拉曼光谱在结构生物学中的应用[J];重庆教育学院学报;2004年03期
9 常鹰飞,赵艳玲,赵岷,刘朋军,王荣顺;小金刚烃分子结构和拉曼光谱的理论研究[J];化学学报;2004年19期
10 伍林,欧阳兆辉,曹淑超,易德莲,孙少学,刘峡;拉曼光谱技术的应用及研究进展[J];光散射学报;2005年02期
相关会议论文 前10条
1 任斌;刘郑;王翔;庄目德;曾智聪;王喜;田中群;;针尖增强拉曼光谱方法建立及其在纳米间隔体系研究中的应用[A];第十五届全国分子光谱学术报告会论文集[C];2008年
2 庞然;吴德印;田中群;;水合离子簇的氢键作用和振动拉曼光谱[A];第十五届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2009年
3 刘钰;徐抒平;唐彬;王烨;周吉;郑先亮;徐蔚青;;表面等离子体共振增强拉曼光谱的研究[A];第十五届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2009年
4 王璐;张丽;王红球;易裕民;;拉曼光谱用于液态物品安检的方法研究[A];第十六届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2011年
5 郭沫然;蔡红星;陈高;范雅;张喜和;;异硫氰基-孔雀石绿的拉曼光谱计算及分析[A];第十六届全国分子光谱学学术会议论文集[C];2010年
6 王红球;张建红;张丽;;拉曼光谱在液体安检中的应用及发展趋势[A];第十七届全国光散射学术会议摘要文集[C];2013年
7 马艳梅;王平;李大林;张里荃;崔启良;邹广田;;高压下重晶石的拉曼光谱[A];第十五届全国分子光谱学术报告会论文集[C];2008年
8 刘郑;陈招斌;丁松园;王翔;周小顺;田景华;吴德印;毛秉伟;任斌;田中群;;针尖增强拉曼光谱技术同时探测分子结中的单分子电导和拉曼光谱[A];第十五届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2009年
9 何季平;悸怀顺;薛理辉;陈新兰;张伦;;十四氢十一硼酸四乙基铵盐的红外和拉曼光谱[A];全国第六届分子振动光谱学术报告会文集[C];1990年
10 张树清;王进莹;刘忠范;张锦;刘志荣;;新型碳材料拉曼光谱的理论预测[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第36分会:纳米体系理论与模拟[C];2014年
相关硕士学位论文 前10条
1 王新宇;拉曼光谱法检测水质污染研究[D];长春理工大学;2009年
2 李自达;生物质能源研究中微生物发酵的拉曼光谱法检测[D];广西师范大学;2011年
3 陈永军;拉曼光谱原位在线检测毛细管反应器中亚临界水水解四氯化碳研究[D];浙江工业大学;2012年
4 窦文虎;拉曼光谱在药物与食品安全检测上的应用[D];西南大学;2013年
5 李霞;α-Fe_2O_3纳米粒子的拉曼光谱及物性研究[D];上海师范大学;2004年
6 覃赵军;微生物发酵的光镊拉曼光谱法监测与分析[D];广西师范大学;2013年
7 陈希文;人体精浆拉曼光谱初步研究[D];福建师范大学;2013年
8 余小春;盐/甲醇溶液的微观结构研究[D];中国科学技术大学;2010年
9 赵永柱;光纤内共振拉曼光谱法探测水中痕量生物分子[D];吉林大学;2004年
10 陈永坚;基于拉曼光谱的茶氨酸研究及茶叶种类判别分析[D];福建师范大学;2012年
,本文编号:1512597
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/1512597.html