溶液中β胡萝卜素的共振拉曼光谱性质的研究

作者：孙美娇; 李硕; 刘天元; 徐胜楠; 孙成林; 周密; 里佐威

来源：光谱学与光谱分析, 2015, 35(07): 1904-1907.

• 拉曼光谱
• β胡萝卜素
• 结构有序

β胡萝卜素是一种重要的共轭多烯生物分子,其在光电器件与功能材料等研制方面有重要应用。本文利用金刚石对顶砧技术,在00.60GPa的压强范围下,分别对β胡萝卜素溶于水和二硫化碳溶液进行了原位拉曼光谱测量,比较了二者的拉曼频移和半高宽等光谱特性。实验结果表明,两种样品的拉曼频移均随着压强的增加而向高波数方向移动,半高宽也随之增加。引用线性链状多烯分子的两种理论模型,即"相干弱阻尼电子-晶格振动模型"和"有效共轭长度模型"等理论给予了解释。其机理是由于压力的增加,β胡萝卜素分子被压缩,结构有序性下降,有效共轭长度减小,拉曼活性降低,碳碳键的相干弱阻尼电子-晶格振动减弱。CC键的键长变短,因此拉曼蓝移;CC键的键长差增加,从而使半高宽增加。此外,由于β胡萝卜素溶于非极性溶剂CS2溶液中,受到周围溶剂分子的作用,使溶质与溶剂之间的色散力作用对压力更敏感一些,从而使得其拉曼频移和半高宽随压强变化的斜率要比溶于水中的大。为研究共轭多烯分子在外场下的分子结构变化以及溶剂中分子的存在形式等具有一定的应用价值。

• 单位
  吉林大学; 超硬材料国家重点实验室