冰毒作為一種新型毒品,近年來泛濫速度不斷加快,社會(huì)危害日益突出,對(duì)相關(guān)監(jiān)管部門帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),如何能夠提供一種無損、快速、實(shí)時(shí)與準(zhǔn)確的冰毒檢測(cè)方法具有重要的實(shí)際意義和應(yīng)用價(jià)值。拉曼光譜是一種較為符合上述要求的新穎方法,但由于冰毒分子構(gòu)象上的不同會(huì)導(dǎo)致其拉曼光譜存在差異,進(jìn)而對(duì)冰毒現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)的檢測(cè)造成影響,甚至產(chǎn)生誤判,并對(duì)毒品拉曼數(shù)據(jù)庫(kù)的建立帶來非常大的困難。因此,根據(jù)密度泛函理論,采用Becke-3-Lee-Yang-Parr （B3LYP）雜化泛函方法在6-31G基組下分別以冰毒分子?1,?2和?3三個(gè)二面角為變量,在0°～360°范圍內(nèi),以10°為步長(zhǎng)做了勢(shì)能面掃描,取能量的極小值點(diǎn)從而獲得12個(gè)不同的冰毒分子穩(wěn)定構(gòu)象,在此基礎(chǔ)上,采用B3LYP方法6-31G++（d,p）基組選取其中4種能量較低的構(gòu)象做進(jìn)一步優(yōu)化以及振動(dòng)頻率的計(jì)算,并將最終得到的計(jì)算拉曼光譜與實(shí)驗(yàn)光譜進(jìn)行比較,結(jié)果表明:構(gòu)象上的差異使計(jì)算得到的冰毒拉曼光譜中746, 837和1 356 cm^-1處的特征峰位置產(chǎn)生了不同程度的偏移,而632, 1 003, 1 180和1 312 cm

【文章來源】：光譜學(xué)與光譜分析. 2020,40(03)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

冰毒分子初始結(jié)構(gòu)

表1對(duì)12種構(gòu)象的能量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì), 其中Ⅳ, Ⅴ, Ⅵ和Ⅻ這4種構(gòu)象中由于兩個(gè)甲基之間, 甲基與乙基以及甲基與苯環(huán)之間距離較近, 基團(tuán)上的H原子相互之間產(chǎn)生排斥作用, 因而使能量升高, 導(dǎo)致分子穩(wěn)定性下降。 而Ⅲ, Ⅶ, Ⅸ和Ⅹ這4種冰毒構(gòu)象兩個(gè)甲基均成直線型排布, 并且均與苯環(huán)距離較遠(yuǎn), 因此能量較低均為-444.735 Hartree。表1 冰毒分子12種不同構(gòu)象能量統(tǒng)計(jì)結(jié)果Table 1 Energies of 12 different methamphetamine molecule conformations Conformer Energy/Hartree Ⅰ -444.733 Ⅱ -444.733 Ⅲ -444.735 Ⅳ -444.732 Ⅴ -444.732 Ⅵ -444.729 Ⅶ -444.735 Ⅷ -444.734 Ⅸ -444.735 Ⅹ -444.735 Ⅺ -444.734 Ⅻ -444.732

圖3中計(jì)算得到的Ⅲ, Ⅶ, Ⅸ和Ⅹ這4種冰毒構(gòu)象的理論拉曼光譜與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比, 實(shí)驗(yàn)拉曼光譜上837 cm-1位置的特征峰在Ⅲ, Ⅶ, Ⅸ, Ⅹ, 4種構(gòu)象的理論拉曼光譜上分別表現(xiàn)為840, 800, 824和848 cm-1; 同時(shí), 746和1 356 cm-1 處的特征峰也是如此, 彼此之間存在較大偏差。 因此, 通過理論計(jì)算得到的拉曼特征峰與實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果相比, 雖然大致相似, 但是由于分子構(gòu)象不同, 導(dǎo)致有的特征峰位置存在明顯偏移。 其中, 746, 837和1 356 cm-1位置與623, 1 003, 1 180和1 312 cm-1相比明顯受構(gòu)象的影響更大。 同時(shí)本文又對(duì)由上述四種構(gòu)象計(jì)算得到的拉曼特征峰峰位和冰毒實(shí)驗(yàn)拉曼特征峰峰位進(jìn)行了線性擬合, 結(jié)果如圖4所示, 確定系數(shù)R2分別為0.997 261 88, 0.997 181 99, 0.998 800 36, 0.998 660 45。 與其他三種構(gòu)象相比, 構(gòu)象Ⅸ的計(jì)算拉曼特征峰與實(shí)驗(yàn)測(cè)得的特征峰擬合程度更高, 與實(shí)際測(cè)試結(jié)果也更接近。圖4 通過冰毒分子Ⅲ(a), Ⅶ(b), Ⅸ(c), Ⅹ(d)四種構(gòu)象計(jì)算得到的拉曼特征峰分別與冰毒實(shí)驗(yàn)拉曼特征峰線性擬合結(jié)果

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]有機(jī)磷類農(nóng)藥的密度泛函理論計(jì)算及拉曼光譜研究[J]. 黃雙根,吳燕,胡建平,劉木華.  光譜學(xué)與光譜分析. 2017(01)



本文編號(hào)：3076453