近红外光谱用于低温水结构的分析

作者：赵洪涛; 孙岩; 郭一畅; 蔡文生; 邵学广^*

来源：高等学校化学学报, 2020, 41(09): 1968-1974.

• 近红外光谱
• 水结构
• 二甲基亚砜-水混合物
• 冰点

采用近红外光谱分析并结合拉曼光谱和分子动力学模拟研究了二甲基亚砜(DMSO)-水混合物中水在低温时的结构,对DMSO降低水冰点的机理进行了讨论.通过对不同DMSO含量混合物的近红外和拉曼光谱分析,发现了DMSO与水相互作用的光谱信息,表明DMSO与水在混合物中主要以摩尔比1∶2和2∶1的氢键结构(DW2和D2W)的形式存在,结构形式主要取决于DMSO和水在混合物中的比例.通过对水和30%(摩尔分数)DMSO-水混合物的温控近红外光谱分析,发现DW2结构抑制四面体水结构的形成是混合物冰点降低的主要原因.采用分子动力学模拟对DMSO-水混合物体系进行的模拟进一步证明了结论的可靠性.

• 单位
  南开大学; 药物化学生物学国家重点实验室