Vibrational dynamics of acetate in D2O studied by infrared pump–probe spectroscopy

文献情報

出版日 2012-02-01
DOI 10.1039/C2CP23647H
インパクトファクター 3.676
著者

Motohiro Banno, Keisuke Tominaga


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要旨

Solute–solvent interactions between acetate and D2O were investigated by vibrational spectroscopic methods. The vibrational dynamics of the COO asymmetric stretching mode in D2O was observed by time-resolved infrared (IR) pump–probe spectroscopy. The pump–probe signal contained both decay and oscillatory components. The time dependence of the decay component could be explained by a double exponential function with time constants of 200 fs and 2.6 ps, which are the same for both the COO asymmetric and symmetric stretching modes. The Fourier spectrum of the oscillatory component contained a band around 80 cm−1, which suggests that the COO asymmetric stretching mode couples to a low-frequency vibrational mode with a wavenumber of 80 cm−1. Based on quantum chemistry calculations, we propose that a bridged complex comprising an acetate ion and one D2O molecule, in which the two oxygen atoms in the acetate anion form hydrogen bonds with the two deuterium atoms in D2O, is the most stable structure. The 80 cm−1 low-frequency mode was assigned to the asymmetric stretching vibration of the hydrogen bond in the bridged complex.

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掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
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自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

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