本科生毕业论文(设计)中文题目 温度对β胡萝卜素光学性质的影响 英文题目 Effect of temperature on optical properties of β - carotene. 目录摘 要Abstract第一章 绪 论 1第一节 类胡萝卜素的基本概念及其研究意义 1 1.1类胡萝卜素的基本概念及其特点 11.2 类胡萝卜素的研究现状 2第二节 分子光谱在类胡萝卜素研究中的作用 5 2.1 紫外-可见吸收光谱 5 2.2 激光拉曼光谱 6第二章 分子的光谱 7 第一节 分子的紫外-可见吸收光谱 7 1.1 辐射跃迁的选择定则和吸收强度 8 1.2 类胡萝卜素分子的紫外-可见吸收光谱 10 第二节 分子的拉曼光谱 11 2.1 散射理论 11 2.2 拉曼散射的经典解释 12 2.3 拉曼散射的量子解释 16 2.4 类胡萝卜素分子的拉曼光谱 21第三章 温度对β胡萝卜素拉曼光谱的影响 23 第一节 引言 23 第二节 实验部分 24第三节 实验结果与分析 24 3.1 温度对β胡萝卜素紫外—可见吸收光谱的影响 24 3.2 温度对β胡萝卜素拉曼光谱的影响 27结论 34致谢 35参考文献 36摘 要 我们知道,类胡萝卜素作为多烯类生物分子的一种,是自然界中天然存在的最丰富色素之一,而且广泛存在于涵盖人体在内的众多生物有机体内,在预防人类疾病、光合作用等方面起至关重要的作用。
番茄红素、β胡萝卜素和角黄素是类胡萝卜素中最受人们关注和研究的三种类胡萝卜素其中,β胡萝卜素在生物光合作用中有采集、转移光能等功能;番茄红素有着预防癌症和人类老化的功能,更是物理学、化学和生物学研究的热点之一它们都是具有共轭双键结构的多烯类生物分子,是研究光学非线性、共振拉曼光谱等分子结构的非常理想样品,也是制造一些特殊功能光电器件的重要材料我们对其进行研究,不仅有理论价值,更有现实实用价值以及广阔的应用前景本论文采用设计物理模型以及计算机模拟结合光谱实验等方法,从多角度多方面对溶液中的类胡萝卜素(多烯类线形生物分子)光谱特性进行了研究广泛涉及到了计算化学、分子光谱学、溶液化学等生物、物理和化学多个学科更值得一说的是,我们引进了一个重要的物理参量—拉曼散射截面用来研究拉曼光谱这是因为拉曼散射截面作为一个重要的参量在拉曼光谱的研究和应用中发挥着不可替代的作用同拉曼频移和线宽表现了分子的微观特性一样,拉曼散射截面也表现了某一特定分子的光散射特性,并且能直接反映分子极化率的大小及其变化散射截面大小不仅与散射分子的结构、激发光的频率有关,还和被散射分子所处的环境条件有关我们测量了全反式β胡萝卜素在二甲基亚砜中81—25 ◦C 温度范围的紫外—可见吸收和拉曼光谱。
从不同温度下类胡萝卜素的结构有序变化出发,进而得到其结构有序对π电子离域和拉曼散射截面等光学性质的影响为人们进一步对类胡萝卜素的结构与性质的探究提供了一定的参考资料 关键词 类胡萝卜素 β胡萝卜素 紫外-可见光谱 拉曼光谱AbstractWe know, carotenoids as a polyene biological molecules, is a natural existence in nature, the most abundant pigment, and widely exists in human body, covering many biological organisms, plays a vital role in the prevention of human diseases, such as photosynthesis. Lycopene, beta-carotene and canthaxanthin is of concern and study the elements in three kinds of carotenoids carotenoids. Among them, beta carotene is collecting, transferring light energy function in photosynthesis; lycopene protect against cancer and human aging, is one of the hot research in physics, chemistry and biology.They are having a conjugated polyene structure of biological molecules, is the ideal sample study on nonlinear optical, resonance Raman spectroscopy of molecular structure, the important material is also making some special function of optoelectronic devices. We studied its, not only have the theory value, but also practical value and broad application prospects.In this paper, the design of physical model and computer simulation combined with spectral experiments and other methods, from the various aspects of the solution of the carotenoid (polyenes biological molecular alignment) were studied. Widely involves multiple disciplines of computational chemistry, molecular spectroscopy, solution chemistry, biology, physics and chemistry. More worth mentioning is that, we introduce a physical parameter of the Raman scattering cross section and Raman spectroscopy to study. This is because the Raman scattering cross section as an important parameter plays an irreplaceable role in the research and application of Raman spectroscopy in. With the Raman frequency shift and linewidth performance of microscopic characteristics of molecules, Raman scattering cross section showed light scattering characteristics of a particular molecule, and can directly reflect the size and the changes of molecular polarizability. The scattering cross section and scattering size not only molecular structure, excitation frequency, and is related to the scattering by molecular environmental conditions.We measured the all-trans beta carotene in two DMSO in 81 - 25? C temperature range of UV-Vis absorption and Raman spectroscopy. From the different temperature carotenoid structure changes, the ordered structure of π - electron delocalization effects and Raman scattering cross section of the optical properties. For further research on the structure and properties of carotenoids provide certain reference data. Key Words: Carotenoids β-carotene UV-visible spectroscopy Raman spectroscopy 第一章 绪 论第一节 类胡萝卜素的基本概念及其研究意义1.1类胡萝卜素的基本概念及其特点在光合作用体系中,参与吸收、传递光能或引起原初光化学反应的色素,被称为光合色素。
光合色素主要存在于叶绿体基粒内,包括叶绿素、辅助色素和反应中心色素在一些高等植物和大部分的藻类之中,光合色素包含叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)以及类胡萝卜素(Carotenoids);在光合色素-蛋白复合物之中,光合色素包括类胡萝卜素与细菌叶绿素(BChl)不同的光合色素具有的吸收光谱不同,它们在吸光范围上相互补充,使光合作用能在不同波长的各种光的驱动下进行,这是光合生物经过多年的进化而形成的对生存环境的适应能力进行光合作用的器官中除了叶绿素分子外,还包含辅助色素,辅助色素的存在是进行光合作用的生物适应生存环境的一种方式,这类色素分子可以辅助叶绿素分子进行吸收靠它们自身不能吸收的光能例如在湖水或海水中,随着水的深度增加,大部分的红光会被吸收,但剩余的绿色光却不能被叶绿素所吸收,在这样的情况下,有吸收绿色光能力的辅助色素分子便可以吸收绿色光,然后将吸收的绿色光传递给叶绿素分子我们要研究的类胡萝卜素分子便属于辅助色素分子[1-6]类胡萝卜素是一种天然存在的具有脂溶性色的素分子,可以从自然界中直接地分离和提取大约750种,其主要存在于藻类、高等植物和光合细菌中[7]由于类胡萝卜素的存在,使得动物和植物可以呈现出各种各样的颜色,它也常常被用作添加到饮料和食品中的色剂。
类胡萝卜素分子具有的共同结构特征是共轭多烯骨架,其属于C2h对称点群该骨架一般含有40个碳原子,中间的部分是具有单双键交替结构的长链共轭π电子体系,这种共轭结构便决定了它们具有能轻易的从其它分子中吸收能量的能力,而且很容易失去电子进而生成稳定的自由基不同种的类胡萝卜素分子主要在于共轭链上的取代基和共轭链。