分子振动光谱 - 北京大学单分子与纳米生物学试验室.PPT

分子振动光谱---红外光谱与拉曼光谱--- 洪远凯 生化楼207 ykhong@bjmu.edu.cn 影响基团频率的因素 电子效应 氢键 振动耦合 费米共振 红外光谱仪发展史 红外光谱振动光谱信息与主要参量 Cefradine 头孢拉定 光学异构体 Application in biosystem Schematic representation of waves and their phases, input,output and the two arms of the interferometer as The scan goes from zero path difference condition to OPD=λ. a) 0λ;b) λ/4; c) λ/2; d) 3λ/4; e)λ Two wavelength source case Broadband source interferogram We can rewrite this to something more familiar: A Fourier Transform! Sample preparation for IR 1. Solution: solvent, cell, concentration 2. Solid: KBr,石蜡 3. Gas: 弯曲, 1595cm-1 吸收强度 结构因素 结构的对称性越高,吸收越弱 环境因素 氢键 ?= 2? 1 k ? 红外光谱是红外吸收随入射光波数变化的曲线. 吸收带的位置nmax , cm-1 由于消光系数对环境敏感，特征基团在不同分子中波动很大，因此红外的谱峰强度只用强strong中meso、弱weak表示。 Application H2O protein 紫外 吸收谱 红外光谱 Melamine 　武汉理工大学材料研究与测试中心 C=O面外弯曲振动 600 酰胺Ⅵ N-H面外弯曲振动 730 酰胺Ⅴ O=C-N面内弯曲振动 630 酰胺Ⅳ C-N伸缩振动和N-H面内弯曲振动 1300 酰胺Ⅲ N-H面内弯曲振动和C-N伸缩振动 1570 酰胺Ⅱ C=O伸缩振动 1660 酰胺Ⅰ 酰胺Ⅱ的一次泛频，费米共振 3100 酰胺B N-H伸缩振动 3300 酰胺A 振动模式指认 cm-1 吸收带 酰胺Ⅰ带80%来自于C=O基的弱伸缩振动和C=O旁的C-N伸缩振动以及N-H平面内弯曲振动的偶合 转 角 1694±2 转 角 1689±2 转 角 1683±2 伸展肽链 1675±5 转 角 1671±3 转 角 1663±4 螺 旋 1653±4 无规卷曲 1645±4 伸展肽链 1637±3 伸展肽链 1631±3 伸展肽链 1624±4 对应二级结构 cm-1 J Pept. Res., 2002 Application in biosystem 抗氧化剂对A?1-40结构的影响 庾照学等,中国病理生理杂志,2000,16 FT - IR spectra of A?1 - 40 in PBS(pH7. 4) for 30min FT - IR spectra of A?1 - 40 in PBS(pH7. 4) for 7 days FT - IR spectra of A?1 - 40 in PBS(pH7. 4) for 7 days FT- IR spectra of A?1 - 40 in PBS(pH7. 4) with TA9901 for 7 days (percent ratio : A?1 – 40 :TA9901 = 1∶1) 衰 减 全 反 射 红 外 光 谱 ?研究人乳腺癌组织 0.09 0.37 0.56 0.23 0.43 malignant 0.17 0.49 0.64 0.65 0.98 benign A1682/A1652 A1662/A1652 A1645/A1652 A1625/A1652 A1635/A1652 * Infrared spectroscopy and Raman spectroscopy ( IR and Raman ) Vibration spectroscopy 如何感知 ? 生命的本质 ? 运动 眼睛 diatomic molecule Molecular movement bond distance Vibration R0 R1 R2 nm Energy intrinsic property A B ?= 2? 1 k ? ?-1 = MA-1 + MB-1 ?:与化合物组成和结构有关 A B R0 R1 R2 键长 Stretching vibration