比較CH3I與CH3F在p-H2間質中之紅外吸收光譜

Comparison of Infrared Spectra of CH3I with CH3F in Solid para-Hydrogen

黃雅苓

指導教授 ： 李遠鵬

國立交通大學/理學院/應用化學系所/碩士(2010年)

https://doi.org/10.6842/NCTU.2010.00804

摘要

本論文利用低溫間質隔離技術搭配霍氏轉換紅外光譜儀(FTIR)比較在500-5000 cm-1光區CH3I與CH3F在para- H2(p-H2)間質中的紅外吸收光譜。CH3I在p-H2間質中之紅外吸收光譜並無像CH3F一樣的單軸轉動之特性譜線，推論為碘(I)原子太大，因此CH3I佔了二個晶格，使CH3I之CH3遇到較大之阻力。且ν4~ν6光區中觀測到許多根譜線，推論是由於CH3I在p-H2間質中有二種可能之取代位置，且CH3會有不同位向，因而有不同之吸收譜線位置。CH3F和CH3I在p-H2間質中所受到o-H2影響之表現亦很不一樣，CH3F之C-F伸張振動模(ν3)光區有一系列隨著o-H2濃度上升而產生的CH3F．(o-H2)n團聚體譜線，且譜線紅位移約0.7 cm-1，ν4~ν6除了單軸轉動之譜線外，僅觀測到單根譜線。而當o-H2濃度上升時，CH3I之C-I伸張振動模(ν3)光區僅觀測到譜線半高寬由0.3 cm-1變至0.5 cm-1，並無觀測到可解析之團聚體吸收譜線，但在CH3搖擺振動模(ν6)則有一系列隨著o-H2濃度上升而產生的CH3I．(o-H2)n團聚體譜線，且譜線藍位移約0.5 cm-1，推論為F原子容易和o-H2形成鍵結使得C-F伸張振動模(ν3)受o-H2之影響較大；但CH3I與CH3F之偶極矩相差不大，應不會有如此大之差異，可能是CH3I之CH3受到間質晶格之阻礙，使得I原子不易接近 o-H2，因此C-I伸張振動模(ν3)受o-H2之影響較小。又CH3I在p-H2間質為雙取代，如果CH3鄰近之晶格分子為o-H2則其相互作用會使得CH3搖擺振動模(ν6)產生藍位移。

關鍵字

間質隔離法 ； 紅外光譜 ； para-H2 ； CH3I ； CH3F

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無資料

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matrix isolation ； Infrared Spectra ； para-H2 ； CH3I ； CH3F

參考文獻

1. F. S. Rowland, Roy. Swed. Acad. Sci. 19, 281 (1990).

7. F. H. Frayer and G. E. Ewing, J. Chem. Phys. 48, 781 (1968).

10. L. H. Jones and B. I. Swanson, J. Chem. Phys. 76, 1634 (1982).

11. V. A. Apkarian and E. Weitz, J. Chem. Phys. 76, 5796 (1982).

12. M. E. Fajardo and S. Tam, J. Chem. Phys. 108, 4237 (1998).