文摘

红外光谱(400 - 4000厘米⁻¹)光谱的“双酚A”。吸收峰(400 - 4000厘米⁻¹)的基础上分配与配置,B3LYP密度泛函理论(DFT) 6 - 311 + + g (3 df pd)。计算吸收峰在合理的和解与实验后吸收峰缩放比例因子为0.9679,除了碳氢键和地伸展振动。

1。介绍

“双酚A”是一个基于碳合成化合物主要用于塑料工业和环氧树脂。BPA模仿种行为问题在其用于食品容器和婴儿奶瓶等等。BPA一直争议与大量的不良健康影响包括神经毒性、基因毒性和致癌性1]。双酚a (C₁₅H₁₆O₂)分子如图1。BPA在许多地区已经使用非常像光学媒体、食品容器、医疗设备、电子、防护涂料,汽车工业是很少提及。除此之外,使用BPA的争论继续对公共卫生安全,美国食品和药物管理局(FDA)认为BPA完全安全的食品容器和包装2),但其他一些研究反对这个想法(3]。在这个困惑的状态,禁止使用BPA在某些应用程序中主要相关食物和人类的接触是在上升4]。形势进一步恶化,一些研究表明,“双酚S”还有毒,如双酚a是一种常见的替代BPA绕过法律[5]。保持查看它的广泛使用和意义,其光学特性是非常重要的。一些环境激素已经研究了太赫兹,拉曼和红外光谱(6]。BPA也被研究了太赫兹光谱,观察其振动模式之一,但在红外光谱中,主要焦点集中在CH和哦拉伸7]。各种分子振动的BPA已确定通过我们的研究小组(拉曼光谱8]。然而,拉曼光谱和红外光谱是相辅相成的。得到一个完整的分子动力学、拉曼和红外光谱光谱研究是至关重要的。所以,这里我们提出一个互补的红外光谱的光谱研究BPA会帮助很多了解这个分子的行为在很大程度上。本研究的目的是找到BPA的分子振动红外政权将铺平了道路,更好的理解这个分子之间的相互作用,发现其毒性的起源。这项研究也可以帮助研究人员和卫生机构设计更好的BPA的表征和检测方法。

2。试验装置

谱100红外光谱(9从PerkinElmer用于记录光谱从400到4000厘米⁻¹。BPA,中科院号码(80-5-7),是购买的“化学试剂国药控股有限公司”(10]。示例以及溴化钾(KBr)地面非常细粉,然后是一个平板电脑是在高压混合后形成的。这款平板电脑然后穿上红外辐射的光路测量。所有的测量都在室温和大气压力。

3所示。DFT计算

高斯09年包(11)是利用DFT进行相关计算,优化最小和基态B3LYP方法在6 - 311 g基础设置(12)一起使用(3 df, pd)和+ +扩散函数(13]。MOLVIB [14,15)是用来计算势能分布(ped)表中给出1。另一个表中给出补充材料包含更多信息模拟和值等重要参数获得能量,偶极矩等等(见补充资料在网上http://dx.doi.org/10.1155/2016/2073613)。

4所示。结果与讨论

图2显示了“双酚A”的实验光谱范围400 - 1700厘米⁻¹随着吸光度计算DFT谱模式,便于比较。吸收峰相当良好的协议在该地区400至1700厘米⁻¹缩放比例因子为0.9679后振动频率计算了安德森和Uvdal16]。然而,实验碳氢键的大偏差和地伸展振动与DFT山峰如图3解决了Ullah et al。7]。

实验的峰值531厘米⁻¹被分配到543厘米吗⁻¹B3LYP组合不同的运动包括公司,CC的平面弯曲,CCC在戒指和其他的交互。531厘米⁻¹实验不清晰可见图吸收峰2这背后是552厘米⁻¹。很明显从表1,552厘米⁻¹和564厘米⁻¹实验峰主要是由于公司,CC, CH平面弯曲以及少量的扭力的戒指,因此被分配到563厘米⁻¹和572厘米⁻¹(B3LYP),分别如图2。红外光谱吸收峰的721厘米⁻¹,根据表中1,分配给模拟值为734厘米⁻¹和相应的PED分析表明,振动模式的主要贡献来自于扭环和CC的平面弯曲。734厘米的吸收峰⁻¹被分配到768厘米吗⁻¹这是由CC拉伸造成的。下一个吸收峰,758厘米⁻¹这是和它的值在图明确的标志吗2真的很有趣,看到它是由于CH的平面弯曲运动,我们可以清楚地看到,只有一个实验峰这个值但B3LYP显示了825厘米的两个截然不同的山峰⁻¹和826厘米⁻¹在表1。因此,我们分配758厘米⁻¹这两个值。此外,这种CH的平面弯曲并非来自单一碳和氢原子。它实际上是所有的CH平面弯曲的组合动作的戒指。827厘米的相对较高的吸收峰⁻¹(图2)被分配给4模拟振动模式,844年851,853,856厘米⁻¹由于他们的亲密关系。844厘米的重大贡献⁻¹模式从公司拉伸和CC拉伸的戒指。其他三个主要来自CH的平面弯曲运动。所以实验峰值827厘米⁻¹可能属于其中任何一个。以类似的方式,1013厘米⁻¹模拟的值分配给1026,1029,和1033厘米吗⁻¹。有趣的是,第一个和最后一个峰值(1026和1033厘米⁻¹)有相似的贡献由PED分析表1但中间一个1029厘米⁻¹有不同的动作。然而,他们彼此太接近,DFT也表明一个实验峰这样的情况。所以1013厘米⁻¹再一次多个作业。1083厘米⁻¹和1102厘米⁻¹B3LYP相关值的1122厘米吗⁻¹和1132厘米⁻¹分别由CC贡献主要是拉伸的戒指。1113厘米⁻¹和1149厘米⁻¹特此分配给1139厘米吗⁻¹和1164厘米⁻¹分别根据表1这些模式和相对PED分析表明,主要是因为在分子和CC的交互。实验的峰值1177厘米的多个任务⁻¹两个1190厘米⁻¹和1191厘米⁻¹是由于他们接近。各自的PED分析表明,类似这样的交互DFT峰值1190厘米⁻¹运动,是在一个戒指和其他1191厘米⁻¹它是相同的运动,但在第二个戒指。因为他们的频率不同,DFT给两座山峰,但实验,它只显示了一个如图2。立即在1177厘米⁻¹峰,而宽带峰值小波动图2。表中给出了其价值11218厘米⁻¹这是最高点沿着宽阔的高峰。如果我们用DFT谱相比,1253厘米的小高峰⁻¹可能是分配给它。然而,由于宽带曲线的性质,很难分配一定程度的信心。此外,DFT谱也显示,而高峰毗邻1253厘米⁻¹,在图2实际上,这是两座山峰(1281.70厘米⁻¹和1281.91厘米⁻¹)根据表1。这两个峰也可以分配给1218厘米⁻¹。然而,实验曲线的形状并不表现出良好的行为可能是由于一些缺陷,因此给出初步分配。PED分析显示前者由于CC拉伸和最后两个公司拉伸。1296厘米⁻¹被分配到1326厘米吗⁻¹CC伸展的两环。1362厘米⁻¹分配给两个吸收峰1370.15厘米⁻¹和1370.41厘米⁻¹造成在环相互作用,但不同的配置。以类似的方式,1384厘米⁻¹可以分配给1401厘米吗⁻¹来自HCH和交互。1435厘米⁻¹和1446厘米⁻¹归因于1461厘米吗⁻¹和1462厘米⁻¹分别造成CC和戒指的。1463厘米⁻¹这图不是很清楚2分配给两个DFT山峰,1510.8厘米⁻¹和1511.55厘米⁻¹,这两者都是造成的交互(而不是发生在环)以不同的方式如PED分析所示。1510厘米的尖锐的吸收峰⁻¹在图2去1545厘米⁻¹和1548厘米⁻¹在和CC模式普遍存在。1598厘米⁻¹分配给计算频率的1628厘米吗⁻¹同样的实验的峰值1612厘米⁻¹到1653厘米⁻¹和1654厘米⁻¹(多个)。光谱在这里结束,经过长时间的沉默,山峰附近再次出现3000厘米⁻¹在碳氢键然后伸展地交互存在明确的标志图吗3。这些模式的详细分析和作业可以在找到6]。光谱范围在1700到2800厘米⁻¹由于不存在任何没有显示峰值。

模拟值B3LYP在表1是原始值。这些值可以通过使用一个比例因子修正0.9679正如前面所讨论的在这一节中。DFT值四舍五入到最近的整数。只有主要山峰标记数据2和3。吸收峰的详细实验和计算表1。任务完成的基础上比较的相对强度实验和计算光谱。

根据DFT的计算,有14个碳氢键伸展振动在不同组合3000至3300厘米⁻¹。只有少数人在图可见2。“双酚A”是相对较大的分子,许多山峰非常接近对方,所以很难分配各个山峰明显没有多个事项表示表的末尾1。

5。结论

我们已经提出了红外光谱(400 - 4000厘米⁻¹“双酚A)光谱。“峰(400 - 4000厘米⁻¹)分配的基础上与配置,B3LYP密度泛函理论(DFT) 6 - 311 + + g (3 df pd)。吸收峰计算与实验吻合得很好峰后缩放比例因子为0.9679,除了碳氢键和地伸展振动。

相互竞争的利益

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项工作已经部分由中国国家自然科学基金(没有。61275160)。作者要感谢王教授郑胜耀提供计算机资源。

补充材料