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近年来发展起来的飞秒二维红外光谱能通过非谐振子的振动耦合、振动频率分布及其相关性来表征凝聚相中分子体系的动态结构。本研究利用量子化学计算对典型生物分子的非谐性振动参数及其构象依赖性进行了考察,得到了多个振动模式的对角和非对角非谐性常数及其耦合常数等,并发现许多振动参数均具有分子结构灵敏性。对任意分子体系的全模式非谐性振动参数的计算化学预测,为宽带二维红外光谱的模拟和光谱指认奠定了基础。