羟基丙酮的中红外激光光谱研究

羟基丙酮的中红外激光光谱研究

羟基丙酮(CH3COCH2OH)在天体物理中是一个具有重要研究意义的分子物质,它揭示了含有碳氧键分子复合物相邻能级间的复杂性。在实验中,羟基丙酮是众多化合物合成的重要初始材料,如缩醛类和缩酮类等物质。

但是轻基丙酮的光谱结构十分复杂,主要有两个原因,一是羟基丙酮的分子内氢键作用;二是羟基丙酮的甲基内转动运动。内转动导致每一个扭转能级又同时可以分裂成两个子能级,分别用A(σ = 0)和E(σ =±1)表示A-型跃迁和E-型跃迁。

本文搭建了基于脉冲超声分子束的中红外光谱实验系统,实验中使用分布反馈式量子级联激光器(DFB-QCL),其输出波段为1285.0～1290.5 cm-1。论文首先介绍了搭建实验系统所需元件的性能,调试了包括Herriott吸收池在内的多种实验装置;其次介绍了 LabVIEW编写的基于快速扫描和逐点扫描方法的测量程序,比较了两种扫描方法的优缺点;最后利用搭建好的实验系统测量了羟基丙酮(CH3COCH2OH)于1285.0～1290.5 cm-1波段的C-O伸缩基频振动带红外光谱。

此外,运用PGOPHER程序对实验测得谱线进行了分析,总共标识了 100条A-型跃迁实验谱线,最小二乘法拟合的标准偏差约为0.0027cm-1,计算得到了九个振动激发态参数,带头位置约为1290.34517cm-1。