研究目的
利用红外光谱和量子化学计算研究不同组分比例（特别是4-正十二烷氧基苯甲酸与4-吡啶基4'-正十二烷氧基苯甲酯）下A-B体系的结构组织特征。
研究成果
系统A由环状A···Acycl二聚体组成；在1A:1B体系中，形成A···B型氢键复合物。在2A:1B体系中，未生成化学计量比的三元复合物，而是以2:1比例形成A···B与A···Acycl复合物。红外光谱、量子化学计算、热力学分析及密度测定等结果证实：自组装过程受组分比例影响，且可通过调控比例实现定向合成。
研究不足
该研究仅限于特定化合物（4-正烷氧基苯甲酸和吡啶衍生物），可能无法推广至其他体系。量子化学计算在气相中进行，可能无法完全反映凝聚相行为。振动频率的简谐近似可能无法准确捕捉非谐效应，尤其是涉及氢键的O-H伸缩振动。
1：实验设计与方法选择：
研究通过记录单一化合物及混合物的红外光谱，并采用DFT(B97-D)/6-311++G**水平进行量子化学计算来模拟氢键复合物。方法包括几何优化和振动频率计算，以解析实验光谱并分析自组装过程的热力学特性。
2：样品选择与数据来源：
样品包含单一的4-n-十二烷氧基苯甲酸(A)和4-吡啶基4'-n-十二烷氧基苯甲酯(B)，以及摩尔比为2A:1B和1A:1B的混合物。这些样品通过称量法制备，在澄清温度以上均质化后缓慢冷却结晶。
3：实验设备与材料清单：
使用设备包括：配备Linkam THMSE 600温控台的Zeiss Axioskop 40偏光显微镜用于偏光热显微观察，Intertech公司Q100型DSC仪器用于差示扫描量热法，膨胀法装置测量密度，Nicolet 6700傅里叶变换红外光谱仪获取红外光谱，以及Gaussian09软件进行量子化学计算。材料包含制备红外样品用的KBr。
4：实验流程与操作步骤：
混合物经制备后通过偏光热显微观察和DSC表征其介晶性质。红外光谱在4000–600 cm?1范围内室温下记录。量子化学计算采用DFT(B97-D)/6-311++G**方法优化几何结构并计算各类H-复合物的振动频率。热力学特性通过统计热力学计算得出。
5：数据分析方法：
通过对比实验与理论频率（应用比例因子）解析红外光谱。分析热力学数据评估自组装过程的稳定性和概率。密度测量用于验证结构结论。
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Zeiss Axioskop 40 polarization microscope
Axioskop 40
Zeiss
Used for polarization thermomicroscopy to study mesomorphic properties.
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Linkam THMSE 600 temperature-controlled stage
THMSE 600
Linkam
Temperature control for the microscope stage during thermal microscopy.
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DSC instrument Q100
Q100
Intertech Corporation
Used for differential scanning calorimetry to study thermal properties.
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Nicolet 6700 Fourier transform infrared spectrometer
6700
Nicolet
Used to record IR spectra in the 4000–600 cm?1 range.
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Gaussian09 software
09
Gaussian Inc.
Used for quantum chemical calculations, including geometric optimization and vibrational frequency calculations.
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VibModule program
Used to assign frequencies to types of vibrations and determine potential energy distribution.
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ChemCraft software
Chemcraft
Used for visualization of geometric structures and theoretical IR spectra.
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