1、咪唑類(lèi)衍生物的光誘導(dǎo)激發(fā)態(tài)質(zhì)子轉(zhuǎn)移和電荷重組，在生物學(xué)大分子的光穩(wěn)定性和發(fā)光材料的發(fā)光機(jī)制方面具有很大作用。因此對(duì)咪唑及衍生物的光化學(xué)和光物理過(guò)程進(jìn)行了大量的研究，用來(lái)探討生物大分子的一些動(dòng)力學(xué)信息。
　　本文采用共振拉曼光譜技術(shù)結(jié)合量子化學(xué)計(jì)算方法分別研究了咪唑、4-甲醛咪唑、4-硝基咪唑和2-硝基咪唑 A-帶激發(fā)態(tài)的短時(shí)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)。具體研究結(jié)果如下：
　　分別對(duì)咪唑、4-甲醛咪唑和硝基咪唑的紫外電子吸收光譜，振動(dòng)光譜和共

2、振拉曼光譜進(jìn)行了指認(rèn)。分析咪唑的共振拉曼光譜強(qiáng)度模式特征表明在Franck-Condon區(qū)域呈現(xiàn)了6個(gè)基頻振動(dòng)模，表明咪唑激發(fā)態(tài)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)主要沿著咪唑環(huán)氫 N1H/C4H/C5H/C2H面內(nèi)彎曲振動(dòng)模和咪唑環(huán)變形振動(dòng)模的反應(yīng)坐標(biāo)展開(kāi)，進(jìn)而推斷出咪唑的激發(fā)態(tài)質(zhì)子轉(zhuǎn)移異構(gòu)化主要發(fā)生在Franck-Condon區(qū)域附近。
　　結(jié)合理論計(jì)算對(duì)4-甲醛咪唑二聚體振動(dòng)光譜進(jìn)行了指認(rèn)，并且得到了其二聚體結(jié)構(gòu)。同樣對(duì)4-甲醛咪唑的共振拉曼光譜強(qiáng)度

3、模式分析得到在Franck-Condon區(qū)域有12個(gè)基頻振動(dòng)模，除了咪唑環(huán)氫面內(nèi)彎曲振動(dòng)模和咪唑環(huán)變形振動(dòng)模外，主要體現(xiàn)在的v5C6=O7伸縮振動(dòng)模和v6C4C5伸縮振動(dòng)模，因此推測(cè)4-甲醛咪唑的激發(fā)態(tài)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)主要沿著這些振動(dòng)模的初始反應(yīng)坐標(biāo)展開(kāi)。在全活化空間自洽場(chǎng)法(CASSCF)/6-31G(d)計(jì)算水平下獲得了單重激發(fā)態(tài)S1(nOπ*)和S2(ππ*)和勢(shì)能面交叉點(diǎn)S1(nOπ*)/S2(ππ*)的優(yōu)化幾何結(jié)構(gòu)和能量。結(jié)合CAS

4、SCF計(jì)算結(jié)果推斷出4-甲醛咪唑S2(ππ*)動(dòng)力學(xué)失活通道通過(guò)S2(ππ*)/S1(nOπ*)交叉點(diǎn)回到基態(tài)是低效率和非主要通道，而其動(dòng)力學(xué)特征主要表現(xiàn)為O=C6-C4=C5→O—C6=C4—C5的激發(fā)態(tài)電荷重組。
　　分析4-硝基咪唑和2-硝基咪唑的共振拉曼光譜強(qiáng)度模式特征得到在Franck-Condon區(qū)域的基頻振動(dòng)模分別為11個(gè)和6個(gè)，主要表現(xiàn)在v8ONO的伸縮振動(dòng)和v16ONO剪式振動(dòng)。推測(cè)硝基咪唑A-帶激發(fā)態(tài)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)

5、主要沿著這些振動(dòng)模的初始反應(yīng)坐標(biāo)展開(kāi)。在全活化空間自洽場(chǎng)法(CASSCF)/6-31G(d)計(jì)算水平下獲得了單重激發(fā)態(tài)S1(nOπ*)和S2(ππ*)和勢(shì)能面交叉點(diǎn)S1(nOπ*)/S2(ππ*)的優(yōu)化幾何結(jié)構(gòu)和能量。結(jié)合4-硝基咪唑(4NI)的熒光光譜和CASSCF計(jì)算結(jié)果確定了其S2(ππ*)動(dòng)力學(xué)特征主要為S2,FC→S2,min(ππ*)→S0輻射弛豫。與4NI的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)不同的是2-硝基咪唑(2NI)的激發(fā)態(tài)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的衰減通