Enlaces de hidrógeno (HBs), las principales interacciones intermoleculares, son inherentemente fluctuantes por naturaleza.

Elucidar los acoplamientos dinámicos de los enlaces de hidrógeno sigue siendo un desafío para los estudios espectroscópicos de sistemas a granel, porque sus firmas vibratorias están enmascaradas por los efectos colectivos de la fluctuación de muchos enlaces de hidrógeno.

Recientemente, un equipo de investigación dirigido por el profesor Jiang Ling del Instituto de Física Química de Dalian (DICP) de la Academia de Ciencias de China y sus colaboradores identificaron la firma vibratoria del acoplamiento dinámico de un enlace de hidrógeno fuerte. El estudio fue publicado en la Revista de letras de química física el 26 de febrero.

El estudio reveló que los acoplamientos dinámicos se originaron a partir de una fuerte resonancia de Fermi entre los tramos de OH unido a hidrógeno y varios movimientos del disolvente agua / metanol. como traducción, balanceo, y doblando. También destacó un modelo general para dilucidar el acoplamiento dinámico del enlace de hidrógeno en sistemas atmosféricos y biológicos.

Basado en la espectroscopia infrarroja utilizando un láser de electrones libres ultravioleta al vacío sintonizable (VUV-FEL), el equipo de investigación desenmascaró las firmas vibratorias de los acoplamientos dinámicos en complejos neutros de trimetilamina-agua y trimetilamina-metanol, como modelos microscópicos con un solo enlace de hidrógeno que contiene dos moléculas.

La amplia progresión de los picos de estiramiento de OH con una modulación de intensidad distinta sobre ~ 700 cm ^-1 se observó para trimetilamina-agua, mientras que la dramática reducción de esta progresión en el espectro de trimetilamina-metanol ofreció evidencia experimental directa para los acoplamientos dinámicos.

Los cálculos de la mecánica cuántica revelaron que tales acoplamientos dinámicos se originaron a partir de una fuerte resonancia de Fermi entre los tramos de OH unido a hidrógeno y varios movimientos del disolvente agua / metanol. como traducción, balanceo, y doblando.