3-呋喃甲酸紅外光譜及分子間相互作用的理論研究

李會學，王家朋

甘肅省新型分子材料設計與功能重點實驗室，天水師范學院化學工程與技術學院，甘肅 天水 741001

引 言

作為重要原料的呋喃甲酸，在制藥工業及化學工業中可用來合成糠酰胺、甲基呋喃、糠酸酯及其鹽等產品[1]。由于該有機酸用途廣泛，其各種物理、化學及生物性能得到了深入研究，最新研究發現2-呋喃甲酸分子中的C—H單鍵經羧基化再質子化可制備2,5-呋喃二甲酸，該方法可利用大量生物質作為原料，進一步合成生物基塑料—聚乙烯呋喃二甲酸乙二醇酯[2]。另外呋喃甲酸經Diels-Alder環加成芳構化反應，可合成多種高效、廣譜雜環抗菌劑及稀土類呋喃羧酸配合物，該類配合物具有優異的發光性能，可拓寬呋喃甲酸在藥物、材料領域的用途[3-5]。?zcan等發現當在納米管Ti/TiO2上負載Pt作催化劑，在水溶液中經光催化可選擇性地將糠醛氧化為5-甲酰-2-呋喃甲酸[6]。Nadykto等采用密度泛函理論計算了呋喃甲酸衍生物(2-Methyl-5-[(1S,2S,3R)-1,2,3,4-tetrahydroxybutyl]-3-furoic acid)與大氣中硝酸根、硫酸根等陰離子的相互作用，發現這些物種能強烈鍵連形成團簇，并具有很高的穩定性，人工降雨中成核效果明顯[7]。然而關于呋喃甲酸的分子間作用力理論研究，特別是其對分子振動及紅外光譜的影響研究未見報道，分子的振動模與化學反應機理、分子的電子振動耦合光譜以及紅外、拉曼光譜等具有直接或間接的關系，當分子的振動模式受到干擾時振動頻率及強度將會改變，還可能產生各種泛頻。本工作根據密度泛函理……