第35卷，第7期 2015年7月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 35 ,No. 7 -pp1904-1907
July，2015
溶液中β胡萝下素的共振拉曼光谱性质的研究
孙美娇12，李硕”，刘天元，徐胜楠”，孙成林”，周密2*，里佐威”
1.吉林大学超硬材料国家重点实验室，吉林长春130012 2.吉林大学物理学院，吉林长春130012
摘要β胡萝下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0～0.60GPa的压强范围下，分别对β胡萝下素溶于水和二硫化碳溶液进行了原位拉受光谱测量，比较广二者的拉受频移和半高宽等光谱特性。实验结果表明，两种样晶的拉受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“相十弱阻尼电子-晶格振动模型"和“有效共轭长度模型”等理论给予广解释。其机理是由于压力的增加，β胡要下素分子被压缩，结构有序性下降，有效共轭长度减小，拉受活性降低，碳碳键的相干弱阻尼电子-晶格振动减弱。CC锂的锂长变短，因此拉受蓝移：CC键的键长差增加，从而使半高宽增加。此外，由于B胡要下系溶于非极性溶剂CS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。关键词拉曼光谱；β胡萝下素；结构有序
中图分类号：0433.5
引言
文献标识码：A
DOI : 10, 3964/j. issn. 1000-0593(2015 )07-1904-04
研究提供了理论依据，而在拉曼光谱中，拉曼频移和线宽表现了分子的微观特性，并且也能体现分子所处的环境的变化。本文侧重研究了在高压下，β胡萝卜素分子分别溶于
线性链状共轭（直链）多烯分子，具有非线性系数大和光电响应快等特性。这些光学性质在掺杂和外场作用下还会发生改变和提高。β胡萝卜素是含有9个CC单、双键交替连接的共轭多烯生物分子，其分子结构如图1所示。随着材料、电子和计算机等科学的飞速发展，迫切需要对这种具有共轭 π电子的多烯分子进行结构、性能及外场中变化的研究，因此多年来人们对它的研究热情一直不减2-4↑。它是自然界中最普遍存在也是最稳定的天然色素5，在生物体的光合作用过程中作为辅助色素，帮助植物捕获不能吸收的光，由此可以提高植物的光合作用效率]。除此之外β胡萝下素同其他类胡萝下素一样，具有抗氧化性，因此在医学方面可以起到防癌和抗癌等重要作用-汀。拉曼光谱可以提供丰富的分子结构方面的信息，高压外场可以放大分子间或分子内的相互作用，使其易于观察。因此我们结合高压和原位拉曼光谱技术为β胡萝下素这种典型的元电子共轭体系分子的进一步
收稿日期：2014-04-04，修订日期：2014-08-16
CS：和水中的拉曼光谱，分析了其拉受频移与半高宽的变化。研究结果表明，随着压强的增加，两种样品的拉曼频移向高波数移动，半高宽增加。并且溶于CS：溶液中的变化速率要比溶于水中的快些。线性多烯分子的“碳碳键的相干弱阻尼电子-晶格振动”和“有效共轭长度”模型可以给予合理的解释。
实验部分 1
1.1样品制备
取0.0027g的全反式β胡萝卜素溶在10mL的CS溶液中，溶液中3胡萝卜素的摩尔浓度为10-mol·L-，以环已烷溶液为内标，将其1444cm-"的拉曼峰位作为定标，另取β胡萝卜素固体粉末放在金刚石对顶砖的钻孔内，为了除静压，使固体受力均勾，向其中加少许水。分别将其放在拉
基金项目：国家自然科学基金项目（11374123），新世纪优秀人才支持计划项目（NCET-11-0201），吉林省创新团队项目（20121806)和吉林大
学超硬材料国家重点实验室开放课题项目(201415)资助
作者简介：孙美娇，女，1989年生，吉林大学物理学院硕士研究生
*通讯联系人e-mail：mzhou@ jlu,edu.en
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