分子光谱学

中国的分子光谱学是在 1930 年前后发展起来的。30 年代初期,中国一些从事分子光谱学研究的科学家,在当时国家科学基础薄弱的情况下开展光谱工作,引进国外的光谱技术,发展分子光谱理论,做出了重要贡献。《中国化学会十周年纪念刊》中“中国分子光谱研究”一文,收集了 1941 年以前中国学者在国内外所做的工作,其中约有半数是在国内做的。特别要提及的是,北京大学的饶毓泰最早开展分子光谱研究,培养了许多人才,如吴大猷、郑华炽等。吴大猷撰写了中国第一本分子光谱学专著《多原子分子的振动光谱及构造》,他还和北京大学、西南联大的几位同事对乙炔的位能函数、乙烯及卤代物的基频归属、苯的拉曼光谱、同位素效应以及其他一些分子和离子的结构及分子常数等,都做了很多研究。北平研究院物理研究所的严济慈、翁文波和钱三强,研究了碱金属双原子分子 Na2,K2,Rb2,Cs2 的电子吸收光谱和位能曲线,严济慈和钟盛标还精确测量了 O3 的紫外谱带吸收系数。中央研究院化学研究所的吴学周、柳大纲和朱振钧,测定了若干直线型多原子分子 HCN,CICN,BrCN,ICN,C2H2,C2N2 和 C2H4 等的电子光谱,并从分子的振动基频算出力常数,还从异氰酸酯和硫氰酸酯的紫外吸收光谱求出分解能。

1941—1949 年,在国内正式发表的光谱论文很少。

1949 年 10 月后,中国的分子光谱也和其他学科一样,取得了较快的发展,但更多的是属于应用光谱方面的工作。1958 年后,红外光谱研究得到了较快的发展。电子光谱在中国的应用研究比振动光谱为早。张志三观测了苯甲酸在不同溶剂中的拉曼光谱,说明了苯甲酸在不同溶剂中的缔合状态;于善宝用拉曼光谱考察了苯的溶剂效应;聂崇实、陈滇等对配合物的振动光谱进行了研究;梁映秋、徐广智、李树森、包昌年等对稀土配合物的光谱进行了研究;辛勤、郭燮贤等从红外光谱发现,CO 在 Pt/Al2O3 上可形成 8 种稳定性不同的吸附化学态;黄维垣用红外光谱推导了癸硼烷的反应机理;张德和研究了腐植酸的氨化反应;张志三和关德俶等用拉曼光谱技术进行了石油馏分的分析研究,为中国石油分析建立了初步基础。

光谱用于天然产物的结构测定在中国以研究中草药最为广泛,大部分工作是中国医学科学院药物研究所与中国科学院药物研究所进行的。谢有畅、徐光宪解释了淀粉团与碘复合物的吸收光谱,吴学周、朱晋锠深入研究了芳族化合物与氧所形成的复合物的电子转移光谱;蒋明谦在分析大量有机化合物的实验数据后,总结出共轭体系中电子光谱的同系线性规律,徐光宪、黎乐民等对此给予了量子力学解释。

50 多年来,中国从无到有地建立和发展了分子光谱学科,出版了多本专著。在国内历届的物质结构报告会中,分子光谱方面的论文占有很大的比例,现在还单独召开学术会议。例如,1979 年冬中国化学会在桂林主办了红

外光谱专业讨论会,有包括老一辈分子光谱学家在内的 60 人参加。多年来, 中国已经造就了一支分子光谱专业队伍。可以预料到,今后分子光谱在中国的发展会更快。