對(duì)比于氨基酸的紅外分析法,太赫茲波的電子能量更低,可實(shí)現(xiàn)無(wú)損檢測(cè)。氨基酸分子內(nèi)原子振動(dòng)、分子間氫鍵的作用、以及晶體中晶格的低頻振動(dòng)均處于太赫茲波段,使其在太赫茲波段具有吸收峰,且不同的氨基酸分子太赫茲吸收峰不同,故可用氨基酸在太赫茲波段的這種"指紋特性"實(shí)現(xiàn)氨基酸類物質(zhì)的定性分析。量子化學(xué)分析方法可以應(yīng)用量子力學(xué)的基本原理和方法,研究穩(wěn)定和不穩(wěn)定分子的結(jié)構(gòu)、性能及其之間的關(guān)系,還可以針對(duì)分子與分子間的相互作用、相互碰撞及相互反應(yīng)等問(wèn)題進(jìn)行研究。通過(guò)量子化學(xué)計(jì)算方法計(jì)算氨基酸分子的太赫茲吸收譜,可以為氨基酸分子的太赫茲吸收峰匹配分子振動(dòng)模式,對(duì)氨基酸定性分析有一定參考性與指向性,并為實(shí)驗(yàn)獲取的樣品太赫茲時(shí)域光譜提供理論支撐,在實(shí)驗(yàn)獲得太赫茲吸收譜的基礎(chǔ)上進(jìn)行量子化學(xué)計(jì)算,還能為實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。首先利用太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)獲取了谷氨酰胺、蘇氨酸、組氨酸的太赫茲吸收譜,分別構(gòu)建這三種氨基酸樣品在實(shí)物中以兩性離子形式存在的單分子構(gòu)型,利用量子化學(xué)計(jì)算方法在完成結(jié)構(gòu)優(yōu)化后進(jìn)行太赫茲吸收譜模擬計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明三種氨基酸單分子的太赫茲吸收譜計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)獲取的太赫茲吸收譜差異較大,但在高頻段吸收峰... 

【文章來(lái)源】：光譜學(xué)與光譜分析. 2020,40(02)北大核心EISCICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

三種氨基酸樣品的單分子構(gòu)型

氨基酸官能團(tuán)由一個(gè)氨基和一個(gè)羧基構(gòu)成, 為了與氨基酸固體樣品做出更精確的對(duì)照, 將氨基酸官能團(tuán)也繪制成兩性離子。 而且, 繪制了含R基和不含R基兩種結(jié)構(gòu), 其中含R基結(jié)構(gòu)用一個(gè)氫(H)原子取代R基, 不含R基為C-帶電體形式。 計(jì)算過(guò)程與三種樣品的單分子計(jì)算類似, 由ChemDraw繪制分子構(gòu)型, 導(dǎo)出笛卡爾坐標(biāo)后, 在Gaussian03中進(jìn)行優(yōu)化和IR計(jì)算。 其中氫原子取代R基的氨基酸官能團(tuán)選用6-311G++(d, p)基組, 而不含R基的氨基酸官能團(tuán)帶兩個(gè)單位負(fù)電荷和一個(gè)單位正電荷, 在基組選擇時(shí)考慮到不含R基的氨基酸官能團(tuán)電荷個(gè)數(shù)為3, 但依然帶兩性電荷, 故仍然選用6-311G++(d, p)基組。 圖2(a)和(b)分別為含R基和不含R基氨基酸官能團(tuán)的單分子構(gòu)型。3 結(jié)果與討論

利用量子化學(xué)分析軟件計(jì)算IR后, 在遠(yuǎn)紅外波段(波數(shù)3～333 cm-1)提取太赫茲吸收譜, 由于實(shí)驗(yàn)所用儀器精度所限, 3 THz后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)受環(huán)境因素影響較大, 故只提取3 THz(波數(shù)3～100 cm-1)之前的計(jì)算數(shù)據(jù)與有效的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。3.1 樣品實(shí)驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算結(jié)果對(duì)比

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)的重金屬離子吸附檢測(cè)方法研究[J]. 燕芳,鄒糧徽,王志春.  光譜學(xué)與光譜分析. 2018(04)
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本文編號(hào)：3140834