【摘 要】
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氢键在物理、化学和生物等领域都扮演着重要的角色。甲酸二聚体是研究分子间氢键相互作用和多质子转移动力学的模型体系之一。由于甲酸二聚体分子间氢键上的两个质子可以在两
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氢键在物理、化学和生物等领域都扮演着重要的角色。甲酸二聚体是研究分子间氢键相互作用和多质子转移动力学的模型体系之一。由于甲酸二聚体分子间氢键上的两个质子可以在两个甲酸单元之间协同转移,甲酸二聚体的每个振动转动能级都分裂成两个隧道贯穿子能级。从实验上精确测量隧道贯穿子能级之间的分裂大小,可以检验各种量子化学模型和计算方法。本论文利用基于分布反馈式量子级联激光器的分段快速扫描方法,测量了狭缝超声喷射中(HCOOH)2的C-H弯曲振动基频谱带的高分辨率中红外吸收光谱。在1367.041-1377.5cm-1波段范围,共标识了1143条跃迁谱线,量子数J的最大值为32,Ka的最大值为16。在该谱带中,我们发现存在很强的局部微扰。我们认为这是由于两个隧道贯穿子能级之间的振动-转动耦合引起的。利用PGOPHER程序,我们对(HCOOH)2的C-H弯曲振动基频谱带和以前测量的C-O伸缩振动基频谱带进行了整体拟合,得到了振动基态和激发态上的转动常数、离心畸变常数和振动-转动耦合常数等分子常数,C-H弯曲振动基频谱带的带头位置被确定为1371.77696(11)cm-1。振动基态上的隧道贯穿分裂大小为0.01198(11)cm-1,C-H弯曲振动激发态上的隧道贯穿分裂大小为0.00105(22)cm-1。
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