几种苯胺和苯腈衍生物的质量分辨阈值电离光谱

发布时间：2020-06-26 02:43

【摘要】：光谱是原子与分子的“指纹”,通过光谱可以辨别分子的种类,光谱强度反映了原子与分子相对含量的多少。有机分子是生命的基础,许多有机分子的光谱还未见文献报道。本文采用共振增强多光子电离(REMPI)和质量分辨阈值电离(MATI)光谱技术研究了邻氨基苯腈、间氨基苯腈、对异丙基苯胺和对乙氧基苯腈的激发态和离子态的振动光谱。Gaussian是重要的应用广泛的量子化学计算软件,本文利用Gaussian执行了分子的几何结构优化、能量和振动频率计算。对于基态S_0和离子基态D_0采用密度泛函理论(DFT)中B3PW91/6-311++G(d,p)方法进行计算,对激发态S_1执行了TD-B3LYP/6-311++G(d,p)计算。邻氨基苯腈和间氨基苯腈通常用作合成医药的中间体。本文测量了这两种分子的双色REMPI光谱和MATI光谱,获得了邻氨基苯腈的基态S_0到激发态S_1的0←0跃迁能和精确的电离能分别为31265±2 cm~(-1)和66653±5 cm~(-1)。间氨基苯腈的基态S_0到激发态S_1的0←0跃迁能和精确的电离能分别为31710±2 cm~(-1)和66846±5cm~(-1)。首次报道了精确的电离能和离子态的振动光谱,理论模拟了REMPI和MATI光谱,模拟和测量的光谱获得了很好一致。根据理论计算和模拟结果,并参考类似分子文献结果指认了测量的激发态和离子基态的振动光谱。对异丙基苯胺和对乙氧基苯腈都是常用作农药和药品的原材料。实验测量了这两个分子的单色REMPI光谱和双色MATI光谱,确定了对异丙基苯胺基态S_0到激发态S_1的0←0跃迁能和精确的电离能分别为33342±2 cm~(-1)和59755?5 cm~(-1);对乙氧基苯腈的基态S_0到激发态S_1的0←0跃迁能和精确的电离能分别为35525±2 cm~(-1)和69598?5 cm~(-1)。首次报道了精确的电离能和离子基态的振动光谱,根据理论计算结果指认了测量的激发态和离子基态的振动光谱。
【学位授予单位】：山西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：O56
【图文】：

原理图,双光子,原理图,离子

同的离子在通过同一自由飞行区域后，到达探测器同的离子可以通过飞行时间区分，这就是飞行时间分辨到达探测器的不同荷质比离子，快速测定出待所用光源的强度不足以产生二价离子，所以探测的光子电离（REMPI）光谱，处于基态的分子先吸收 m 个光子跃迁到某特定的后跃迁到电离势以上而电离，即共振增强（m+n）电离过程当中仅使用单一频率的脉冲激光时，即，量是相同的,该电离方法称为单色共振电离方法。如用不同频率或能量的单个光子，则这类电离方法被PI）。本文中对于邻氨基苯腈和间氨基苯腈采用双胺和对乙氧基苯腈采用了单色 REMPI 技术。（PIE）谱

原理图,实验系统,原理图,染料激光器

2.2 激光系统在本文实验中，激光系统是由两套可调谐的染料激光器及其配套的泵浦光源YAG激光器所组成。如图2.1所示，YAG脉冲激光器Quanta-Ray IND（ISpectra-Physics公司生产的）和染料激光器 Cobra：CBR-D-24（Sirah）组成第一套激光系统。第二套激光系统由 Qsmat850的 YAG 激光器（Quantel）和染料激光器Precision Scan（Sirah）组成[9]。YAG 激光输出的基频为 1064 nm，在经过二倍频和三倍频模块后可以获得532 nm 和 355 nm 的倍频光。然后用倍频光来泵浦染料激光器，通过不同的染料来获得实验所需波长激光。二倍频的 532 nm 激光作为泵浦光源时，输出波长可以涵盖的总范围是 541 ~ 900 nm，而三倍频的 355 nm 激光作为泵浦光时，可输出的波长范围为 377 ~ 722 nm。对染料激光的输出再进行二倍频获得紫外激光用作实验的光源。

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