分子间氢键作用以及随环境变化的动力学研究,是理解物质物理性质的基础和前提。在溶液相中,开展通过氢键形成的聚集簇合物以及动力学研究对生命科学、溶液自组装、超分子和晶体工程研究具有非常重要的意义。本文利用偏振拉曼光谱和核磁共振波谱等实验表征手段获取溶液相聚集体的聚集结构信息。结合量子化学振动光谱的密度泛函理论计算,按照聚集诱导光谱分裂理论建立分子结构模型,计算对应特征光谱图和实验测试结果相对照,相互印证反馈修正,直到相互吻合,得到合理的分子结构并完成体系实验图谱的归属指认,基于这些不同浓度模型的密度泛函计算可以准确地再现非一致效应和浓度依赖性现象,为进一步解析环境变化时的结构动力学信息构筑基础。主要研究结果如下:1.结合傅里叶红外和拉曼光谱结合密度泛函理论计算确定了甲醇环状四聚体的稳定结构。确定了甲醇环状四聚体的稳定结构,采集了不同体积分数的甲醇在不同溶剂中的偏振拉曼光谱,探究氢键对C-O伸缩振动模拉曼非一致效应的影响和甲醇聚集态结构的变化。在氯仿溶剂中,依据聚集诱导分裂光谱模型,提出甲醇与氯仿先后形成了摩尔比2∶1、1∶1和1∶2的聚合结构,通过计算可以再现非一致效应和浓度依赖性现象。在四氯化碳溶剂中,模拟了四聚体变为单分子的偏振拉曼光谱,解决了动力学模拟难以解决极稀溶液中甲醇聚集体变为单体的问题。乙腈、水和氘代甲醇溶剂都可以解离甲醇聚集体,在极稀溶液中甲醇会分别与溶剂形成相应的复合结构。完善了由氢键引起的极性键正向平行时ΔvAIS＜0的聚集诱导分裂理论。2.通过傅里叶红外光谱和傅里叶拉曼光谱结合计算确定了甲酰胺的二聚体的稳定几何结构。采集了不同体积分数甲酰胺在乙腈、二甲基亚砜和甲醇溶剂中的偏振拉曼光谱和核磁共振氢谱,探究氢键对甲酰胺C=O振动模非一致效应的影响和溶剂作用下聚集态结构的变化。在偏振拉曼光谱中,甲酰胺浓度较高时,ΔvAIS几乎无变动,因为甲酰胺的二聚体较为牢固,溶剂无法破坏二元环结构,附着在二聚体周围,大量溶剂稀释作用下,ΔvAIS值急速减小为0,表明甲酰胺二聚体被解离为单分子。针对此现象提出溶液理论模型,为解释溶液相中稀释作用对聚集结构的影响提供了理论支撑。3.通过理论计算确定了甲酸的二聚体结构,采集了不同体积分数甲酸在乙腈和甲醇溶剂中的偏振拉曼光谱。在甲酸体系中,聚集体C=O伸缩振动频率与单分子振动频率相差较大,随着非质子性溶剂稀释,会产生明显的谱峰裂分现象。使用质子性溶剂稀释,少量的溶剂就会与溶质产生氢键,导致稀释过程中有共聚现象产生。使用聚集诱导光谱分裂理论对其建模计算,得到的理论光谱与计算光谱变化一致。为解释含氢键物质的非一致效应奠定了思路和分类方法。