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类胡萝卜素的分子光谱研究

房文汇 里佐威 李占龙 曲冠男 欧阳顺利 门志伟

类胡萝卜素的分子光谱研究

房文汇, 里佐威, 李占龙, 曲冠男, 欧阳顺利, 门志伟
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  • 类胡萝卜素是含有9个CC共轭双键的短链多烯类生物分子. 特殊的分子结构, 使其不仅在光采集, 光防护, 防癌, 抗癌等生物学领域有重要应用, 而且在分子导线, 光开关, 滤光器等光电器件研制中也有重要的非生物学应用. 本文对它的分子光谱进行研究和总结, 结果表明, 类胡萝卜素具有宽带荧光, 将其用于荧光增强受激拉曼散射可以获得宽带受激拉曼散射; 电子能隙随温度降低而收缩, 电子吸收光谱红移, 这特性使它能研制优质半导体元件; 极大的拉曼活性和三阶非线性系数, CC键基频拉曼散射截面可以比普通分子大10个数量级, 和频、倍频拉曼散射强度也很高, 低温下与基频强度比可达0.5. 类胡萝卜素分子的这些光谱特性对多烯类分子结构、性能研究及其在非生物学中的应用有重要参数价值.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 10974067, 11104106), 吉林省科技厅项目(批准号: 20101508, 201101037, 201115033), 博士后科学基金(批准号: 20100481062)和吉林大学研究生创新项目(批准号: 20111025)资助的课题.
    [1]

    Qu G N, Li D F, Li Z L, Ouyang S L, Li Z W, Gao S Q, Zhou M, Men Z W, Wang W W, Yang J G, 2010 Acta Phys. Sin. 59 242 (in Chinese) [曲冠男, 李东飞, 李占龙, 欧阳顺利, 里佐威, 高淑琴, 周密, 门志伟, 王微微, 杨建戈 2010 物理学报 59 242]

    [2]

    Hoskins L C, Alexander V 1977 Anal. Chem. 49 695

    [3]

    Hayashi H, Brack T L, Noguchi T, Tasumi M, Atkinson G H 1991 J. Phys. Chem. 95 6797

    [4]

    Zhao X H, Ma F, Wu Y S, Ai X C, Zhang J P 2008 Acta Phys. Sin. 57 298 (in Chinese) [赵晓辉, 马菲, 吴义室, 艾希成, 张建平 2008 物理学报 57 298]

    [5]

    Ma Y P, Bao P, Yu Z H 2006 Chemical Research In Chinese Universities 27 1526 (in Chinese) [马艳平, 包鹏, 虞忠衡 2006 高等学校化学学报 27 1526]

    [6]

    Zuo J, Li Z W, Tian Y J, Chen J, Gao S Q, Lu G H 2007 Acta Phys. Sin. 56 890 (in Chinese) [左剑, 里佐威, 田艳杰, 陈健, 高淑琴, 陆国会 2007 物理学报 56 890]

    [7]

    Kaminskii A A, Rhee H, Eichler H J, Bohaty L, Becker P, Takaichi K 2008 Laser Phys. Lett. 5 304

    [8]

    Garruthers T F, Duling I N, Horowitz M, Menyuk C R 2000 Opt. Lett. 25 153

    [9]

    Kirsh V A, Hayes R B, Mayne S T 2006 J. Natl. Cancer Inst. 98 245

    [10]

    Chu B S, Ichikawa S, Kanafusa S 2007 J. Am. Oil Chem. Soc. 84 1053

    [11]

    Sugisaki M, Fujiwara M, Nair S V, Ruda H E, Cogdell R J, Hashimoto H 2009 Phys. Rev. B 80 035118

    [12]

    Wang W W, Li L, Li Z L, Sun C L, Ouyang S L, Xu D P, Qu G N, Li Z W, Gao S Q, Cao J S, Hao F L, Zhou Q 2010 Chemical Research In Chinese Universities 31 1864 (in Chinese) [王微微, 李亮, 李占龙, 孙成林, 欧阳顺利, 许大鹏, 曲冠男, 里佐威, 高淑琴, 曹军胜, 郜峰利, 周强 2010 高等学校化学学报 31 1864]

    [13]

    OuYang S L, Sun C L, Zhou M, Li D F, Wang W W, Qu G N, Li Z W, Gao S Q, Yang J G 2010 Science China: Physics, Mechanics & Astronomy 53 1646

    [14]

    Saxenaa A, Kivsharb Y S, Bishopa A R 2001 Synthetic Met. 116 45

    [15]

    Zuo H Y, Gao J, Yang J G 2007 Spectroscopy and Spectral Analysis 27 552] (in Chinese) [左浩毅, 高洁, 杨经国 2007 光谱学与光谱分析 27 552]

    [16]

    Men Z W, Fang W H, Sun X P, Li Z W, Cao B, Gao S Q, Lu G H 2009 Science China 9 556 (in Chinese) [门志伟, 房文汇, 孙秀平, 里佐威, 曹彪, 高淑琴, 陆国会 2009 中国科学 9 556]

    [17]

    Zhong X Q, Yang J G, Ha Y Q, Meng J P, Li Y Q, Luan C L 2000 High Power Laser and Particle Beams 12 172 (in Chinese) [钟先琼, 杨经国, 哈元清, 蒙建平, 黎源倩, 栾崇林 2000 强激光与粒子数 12 172]

    [18]

    Wang W W 2011 Ph. D. Dissertation (Jilin University) (in Chinese) [王微微 2011 硕士学位论文 (吉林大学)]

    [19]

    Dudik J M, Johnson R, Asher S A 1985 J. Chem. Phys. 82 1732

    [20]

    Paraschuk D Y, Golovnin I V, Smekhova A G, Kobryanskii V M 2002 JETP Lett. 76 669

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  • [1]

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    [2]

    Hoskins L C, Alexander V 1977 Anal. Chem. 49 695

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    Hayashi H, Brack T L, Noguchi T, Tasumi M, Atkinson G H 1991 J. Phys. Chem. 95 6797

    [4]

    Zhao X H, Ma F, Wu Y S, Ai X C, Zhang J P 2008 Acta Phys. Sin. 57 298 (in Chinese) [赵晓辉, 马菲, 吴义室, 艾希成, 张建平 2008 物理学报 57 298]

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    [7]

    Kaminskii A A, Rhee H, Eichler H J, Bohaty L, Becker P, Takaichi K 2008 Laser Phys. Lett. 5 304

    [8]

    Garruthers T F, Duling I N, Horowitz M, Menyuk C R 2000 Opt. Lett. 25 153

    [9]

    Kirsh V A, Hayes R B, Mayne S T 2006 J. Natl. Cancer Inst. 98 245

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    Sugisaki M, Fujiwara M, Nair S V, Ruda H E, Cogdell R J, Hashimoto H 2009 Phys. Rev. B 80 035118

    [12]

    Wang W W, Li L, Li Z L, Sun C L, Ouyang S L, Xu D P, Qu G N, Li Z W, Gao S Q, Cao J S, Hao F L, Zhou Q 2010 Chemical Research In Chinese Universities 31 1864 (in Chinese) [王微微, 李亮, 李占龙, 孙成林, 欧阳顺利, 许大鹏, 曲冠男, 里佐威, 高淑琴, 曹军胜, 郜峰利, 周强 2010 高等学校化学学报 31 1864]

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    OuYang S L, Sun C L, Zhou M, Li D F, Wang W W, Qu G N, Li Z W, Gao S Q, Yang J G 2010 Science China: Physics, Mechanics & Astronomy 53 1646

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    [18]

    Wang W W 2011 Ph. D. Dissertation (Jilin University) (in Chinese) [王微微 2011 硕士学位论文 (吉林大学)]

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    Dudik J M, Johnson R, Asher S A 1985 J. Chem. Phys. 82 1732

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    Paraschuk D Y, Golovnin I V, Smekhova A G, Kobryanskii V M 2002 JETP Lett. 76 669

    [21]

    Tian Y J, Zuo J, Zhang L Y, Li Z W, Gao S Q, Lu G H 2007 Appl. Phys. B 87 727

  • [1] 吴美梅, 张超, 张灿, 孙倩倩, 刘玫. 三维金字塔立体复合基底表面增强拉曼散射特性. 物理学报, 2020, 69(5): 058101. doi: 10.7498/aps.69.20191636
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-10-10
  • 修回日期:  2011-11-07
  • 刊出日期:  2012-08-05

类胡萝卜素的分子光谱研究

  • 1. 吉林大学超硬材料国家重点实验室, 长春 130012;
  • 2. 吉林大学物理学院, 长春 130012
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 10974067, 11104106), 吉林省科技厅项目(批准号: 20101508, 201101037, 201115033), 博士后科学基金(批准号: 20100481062)和吉林大学研究生创新项目(批准号: 20111025)资助的课题.

摘要: 类胡萝卜素是含有9个CC共轭双键的短链多烯类生物分子. 特殊的分子结构, 使其不仅在光采集, 光防护, 防癌, 抗癌等生物学领域有重要应用, 而且在分子导线, 光开关, 滤光器等光电器件研制中也有重要的非生物学应用. 本文对它的分子光谱进行研究和总结, 结果表明, 类胡萝卜素具有宽带荧光, 将其用于荧光增强受激拉曼散射可以获得宽带受激拉曼散射; 电子能隙随温度降低而收缩, 电子吸收光谱红移, 这特性使它能研制优质半导体元件; 极大的拉曼活性和三阶非线性系数, CC键基频拉曼散射截面可以比普通分子大10个数量级, 和频、倍频拉曼散射强度也很高, 低温下与基频强度比可达0.5. 类胡萝卜素分子的这些光谱特性对多烯类分子结构、性能研究及其在非生物学中的应用有重要参数价值.

English Abstract

参考文献 (21)

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