【摘 要】
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类胡萝卜素是哺乳动物维生素A的来源,也在植物体光合作用中发挥重要作用。它们能将太阳光谱中蓝绿色区域吸收的能量转移到叶绿素,从而提高光合作用光反应的整体效率。此外,它们还可以通过淬灭高活性单线态氧来保护光系统。这种功能得益于类胡萝卜素的共轭双键系统。视黄醛是一种典型的类胡萝卜素,具有碳碳共轭双键结构,关于视黄醛分子共轭结构的研究不仅有助于深入探索类胡萝卜素等共轭分子微观结构,还可以为相关的视觉领域发
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类胡萝卜素是哺乳动物维生素A的来源,也在植物体光合作用中发挥重要作用。它们能将太阳光谱中蓝绿色区域吸收的能量转移到叶绿素,从而提高光合作用光反应的整体效率。此外,它们还可以通过淬灭高活性单线态氧来保护光系统。这种功能得益于类胡萝卜素的共轭双键系统。视黄醛是一种典型的类胡萝卜素,具有碳碳共轭双键结构,关于视黄醛分子共轭结构的研究不仅有助于深入探索类胡萝卜素等共轭分子微观结构,还可以为相关的视觉领域发展提供理论依据。本文运用了共振拉曼光谱、紫外-可见吸收光谱、变温等技术手段,并引入二维相关光谱作为分析手段,研究了全反式视黄醛分子在温度、溶剂效应两种外环境变化下的表现。此外,计算了不同温度及不同溶剂中的全反式视黄醛分子的黄昆因子和电子-声子耦合常数,进一步研究了环境因素对其分子性质的影响。取得了如下成果:1.通过研究全反式视黄醛分子在140K到293K温度范围内的共振拉曼光谱及150K到283K温度范围内紫外-可见吸收光谱,获得了温度对拉曼光谱频移的影响规律,并分析了对应的分子振动情况。当温度降低时,拉曼峰向高波数方向移动,且在温度为160K时,由于溶剂相变的影响,频率-温度曲线斜率发生突变。温度降低也使得吸收光谱向高波数方向移动。这一现象的产生主要是由于温度降低使分子有效共轭长度增加,电子-声子耦合常数随之降低。根据二维相关光谱分析,发现了C=C的υ1振动模式包含υ1a,υ1b两个成分,且随着温度降低,二者均向高波数方向移动。2.通过研究全反式视黄醛分子在不同溶剂中的共振拉曼光谱及紫外-可见吸收光谱,获得了溶剂极化率对拉曼光谱频移的影响规律,明确了全反式视黄醛的电子振动带的相应变化。随着溶剂极化率的增加,拉曼光谱强度发生变化,但υ1(1573 cm-1),υ2(1163 cm-1)两种模式几乎不发生频移。0-0吸收带的波数与溶剂的极化率呈线性关系,吸收带的波数随着溶剂极化率的增加而减小,黄昆因子也随溶剂极化率的增大而降低,这说明溶剂介质的作用使电子离域增加。电子-声子耦合常数随溶剂极化率增加而减小,表明基态频率对电子-声子耦合作用变化的反应较为滞后。极性溶剂中分子间作用力数量多于非极性溶剂,且极性溶剂中含有与偶极矩相关的力的作用,这些作用力会影响分子的结构有序性。所以相比于极性溶剂,溶解于非极性溶剂的全反式视黄醛分子的电子-声子耦合常数较小。分子极性越大,分子间偶极矩越大,电子-声子耦合常数越大。
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