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ISSN 1000-6818CN 11-1892/O6CODEN WHXUEU
物理化学学报 >> 2017,Vol.33>> Issue(10)>> 1978-1988     doi: 10.3866/PKU.WHXB201705124         English Abstract
双碳醇水溶液的1H NMR实验与理论分析
叶斌1, 张健2, 高才1, 唐景春1
1 合肥工业大学汽车与交通工程学院, 合肥 230009;
2 合肥工业大学电气与自动化工程学院, 合肥 230009
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采用核磁共振氢谱(1H NMR)和量子化学(QC)方法研究不同温度下乙醇水溶液和乙二醇水溶液中醇与水之间的相互作用。观察实验结果发现两种醇水溶液中水质子的化学位移呈现两种不同的变化趋势。随着含水量的增加,乙醇(ET)水溶液中水质子化学位移急剧降低,而乙二醇(EG)水溶液中水质子的化学位移缓慢增加。两种醇水溶液中的羟基质子随着浓度的增加,其共振峰移向低场。不同温度下随着浓度的增加两种醇水溶液的烷基质子共振峰单调的移向低场。几何结构优化结果表明醇羟基质子与水质子之间氢键的形成弱化了醇中O-H键,从而导致其键长增加。值得注意的是在相同的极化作用和扩散作用下采用密度泛函理论(DFT)(B3LYP)计算得到的ET和EG的C-H键,C-C键和O-H键的键长值大于采用HF理论计算得到的结果。与此相反的是采用HF理论得到的ET和EG的O-H…O键强度大于采用DFT(B3LYP)理论得到的结果。几何构型优化结果与实验结果相吻合。在NMR化学位移的计算中,就文中所提到的理论水平而言,DFT要优于HF。而对于同一理论,其基组越大,计算值越接近实验值。



关键词: 乙醇   乙二醇   核磁共振氢谱   化学位移   Hartree-Fork理论   密度泛函理论  
收稿日期 2017-04-06 修回日期 2017-05-02 网出版日期 2017-05-12
通讯作者: 高才 Email: gao_cai@hotmail.com


引用文本: 叶斌, 张健, 高才, 唐景春. 双碳醇水溶液的1H NMR实验与理论分析[J]. 物理化学学报, 2017,33(10): 1978-1988.
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