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肉桂酸衍生物的太赫兹光谱及弱相互作用分析

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利用太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)测试了对羟基肉桂酸(PCA)、反式-2-羟基肉桂酸(OCA)和4-氟肉桂酸(4-FCA)三种肉桂酸的衍生物(CADs)在0.5～3.5 THz范围内的吸收峰.基于密度泛函理论(DFT),借助振动模式自动关联判定方法(VMARD)对三种样品THz吸收峰的来源进行了指认.最后采用分子力场能量分解法(EDA-FF)分析了分子体系的弱相互作用力形式,通过VMD绘制原子着色图进行了可视化分析,并研究了其原子在分子体系中对弱相互作用力的贡献类型和强弱.研究结果表明,基于THz-TDS、DFT与VMARD、EDA-FF方法结合不但能有效地辨别同分异构体及结构近似的有机分子,而且也能为其生化功能揭示提供有价值的参考数据.
Terahertz spectroscopy and weak interaction analysis of cinnamic acid derivatives
The absorption peaks of three cinnamic acid derivatives(CADs):p-coumaric acid(PCA),trans o-coumaric acid(OCA),and 4-fluorocinnamic acid(4-FCA)were measured using terahertz time-domain spectroscopy(THz-TDS)in the range of 0.5-3.5 THz.To identify the origins of the THz absorption peaks in the three samples,the density functional theory(DFT)was employed along with the vibrational mode automatic relevance determination(VMARD)method.Additionally,the molecular force field energy decomposition analysis(EDA-FF)was used to analyze the forms of weak intermolecular forces in the molecular systems.Visualization analysis was conducted through the visual-ization of molecular dynamics(VMD)using atom coloring to study the contribution types and strengths of weak inter-molecular forces by atoms in the molecular systems.This combination of THz-TDS,DFT,VMARD,and EDA-FF methods not only effectively distinguishes organic molecules with structural isomers or structural similarities but also provides valuable reference data for uncovering their biochemical functionalities.

terahertz time-domain spectroscopydensity functional theorycinnamic acid derivativesvibrational modesenergy decomposition analysis based on forcefield

郑转平、赵帅宇、刘榆杭、曾方

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西安邮电大学 电子工程学院,陕西 西安 710121

太赫兹时域光谱 密度泛函理论 肉桂酸衍生物 振动模式 能量分解法

国家自然科学基金陕西省自然科学基础研究计划

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2024

10.11972/j.issn.1001-9014.2024.02.010

红外与毫米波学报
中国光学学会 中国科学院上海技术物理所

红外与毫米波学报

CSTPCD北大核心
影响因子：0.612
ISSN：1001-9014
年,卷(期)：2024.43(2)
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