3-苯基吡唑多晶型物υS(N-H)键红外光谱密度的理论模拟：振动模式动力学、非谐耦合与直接弛豫的协同效应研究

《Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy》：IR Spectral density of υS(N-→H) band of 3-phenylpyrazole polymorphs: Elucidation of the synergistic influences of vibrational mode dynamics, anharmonic coupling, and direct relaxation within the framework of linear response theory

本文提出了一种创新的量子模型，在线性响应理论框架下整合了振动模式动力学、非谐耦合和直接弛豫机制，成功模拟了3-苯基吡唑多晶型物（α相和β相）中υS(N-H)键的红外光谱密度（SD）。该研究通过莫尔斯势描述低频模的非谐性、谐波处理高频模、引入相位相干离域效应和费米共振，并采用R?sch-Ranter量子方法处理直接阻尼，通过自相关函数（ACF）的傅里叶变换重构光谱带形。数值实验表明，该模型能定性复现实验光谱的关键特征，为氢键系统的光谱解析提供了新范式。

　　

Highlight

用于确定氢键系统红外光谱的理论现状

自Pimentel和McClellan的著作《氢键（HB）》出版以来，氢键研究一直是分子间相互作用的核心领域。自然界中氢键无处不在，其理论探讨因在化学和生物学中的重要意义而持续受到关注。

应用理论展示：基本模型参数

在构建理论模型前，需准确定义氢键（X-H...Y）中的物理振动模式，主要包括三种：快模（X-H?...Y）、弯曲模（X?-H??Y?）和慢模（X?-H...Y?）。表1明确了相关物理参数。为解析3PhPz多晶型物中υ_S(N-H)键的红外光谱特征，我们提出了一种量子理论模型，该模型能够...

数值结果与物理讨论

3PhPz的晶格具有环状耦合结构单元，存在两种多晶型形式。Haghiri等人阐明了β-3PhPz和α-3PhPz的晶体结构：α相通过氯仿常温蒸发获得，β相源自甲醇溶液蒸发。两种晶型均属于三斜晶系，空间群为P₁。

结论

本研究采用的理论框架整合了振动模式动力学、非谐耦合和直接弛豫的协同效应，在线性响应理论下，成功定性复现了常温下α-3PhPz和β-3PhPz多晶型物的实验红外偏振光谱带形关键特征。该方法表明，α相的红外吸收结构...