Spectres moléculaires et structure du méthane dans les phases solides

Les spectres infrarouges du méthane, et de ses différentes variétés isotopiques dans les phases solides ont été enregistrés afin de déterminer la structure cristalline du CH4 et du CD4 dans ces phases. Les spectres de différents mélanges d'isotopes ont été obtenus afin de déterminer la, symétrie de site du CH4 et du CD4. Dans la phase I, phase de haute température, les spectres montrent des bandes larges et sans structure. C'est un phénomène caractéristique d'un désordre d'orientation moléculaire. Dans la phase II, les spectres des mélanges isotopiques Indiquent que la dégénérescence des molécules de s:/métrie n'est pas levée et que, par conséquent, la structure cristalline do cette phase doit être cubique. Une telle structure prévoit une seule composante pour les modes v3 et v4, du CH4 et du CD 4 pour expliquer le nombre supplémentaire de composantes obtenu, il faut faire appel au modèle de JAMES et KEEMM et attribuer ces composantes aux molécules libres de tourner. Le cristal des différents méthanes en phase II est donc constitué par des molécules de deux sortes; les unes forment le réseau cristallin, les autres sont des molécules libres de tourner. Dans la, phase III, les molécules sont ordonnées mais la symétrie est plus basse que celle de la phase II et 11 n'y a vraisemblablement qu'un type de molécules. Les spectres des solutions isotopiques mixtes indiquent que la symétrie de site du CD4 peut être D2, C2v, c2, C8, ou C1. Un effet d'orientation est observé sur les spectres des méthanes partiellement deutérés en solution dans le CD4 en phase III et ce phénomène semble indiquer que la symétrie de site du Cd4 est C1. Même avec cette seule symétrie de site, il y a un grand nombre de structures cristallines possibles et il est impossible de proposer pour cette phase une structure qui soit définitive

Spectres moléculaires et structure du méthane dans les phases solides

Les spectres infrarouges du méthane, et de ses différentes variétés isotopiques dans les phases solides ont été enregistrés afin de déterminer la structure cristalline du CH4 et du CD4 dans ces phases. Les spectres de différents mélanges d'isotopes ont été obtenus afin de déterminer la, symétrie de site du CH4 et du CD4. Dans la phase I, phase de haute température, les spectres montrent des bandes larges et sans structure. C'est un phénomène caractéristique d'un désordre d'orientation moléculaire. Dans la phase II, les spectres des mélanges isotopiques Indiquent que la dégénérescence des molécules de s:/métrie n'est pas levée et que, par conséquent, la structure cristalline do cette phase doit être cubique. Une telle structure prévoit une seule composante pour les modes v3 et v4, du CH4 et du CD 4 pour expliquer le nombre supplémentaire de composantes obtenu, il faut faire appel au modèle de JAMES et KEEMM et attribuer ces composantes aux molécules libres de tourner. Le cristal des différents méthanes en phase II est donc constitué par des molécules de deux sortes; les unes forment le réseau cristallin, les autres sont des molécules libres de tourner. Dans la, phase III, les molécules sont ordonnées mais la symétrie est plus basse que celle de la phase II et 11 n'y a vraisemblablement qu'un type de molécules. Les spectres des solutions isotopiques mixtes indiquent que la symétrie de site du CD4 peut être D2, C2v, c2, C8, ou C1. Un effet d'orientation est observé sur les spectres des méthanes partiellement deutérés en solution dans le CD4 en phase III et ce phénomène semble indiquer que la symétrie de site du Cd4 est C1. Même avec cette seule symétrie de site, il y a un grand nombre de structures cristallines possibles et il est impossible de proposer pour cette phase une structure qui soit définitive

Aggregation of chlorophylls in monolayers. Infrared study of chlorophyll a in a mono- and multilayer arrays

The nature of the interaction between adjacent chlorophyll a molecules in a mono- and multilayer is examined by infrared spectroscopy. The evidences suggest a different aggregation in the monolayer compared to the multilayer system. The monolayer state of chlorphylls may be a prerequisite to synthesize the energy trap in the photosynthetic unit

Aggregation of chlorophylls in monolayers: V. The effect of water on chlorophyll a and chlorophyll b in mono and multilayer arrays

The nature of the interactions between water molecules and monolayers and multilayers of chlorophyll a (Chl a), and monolayers and multilayers of Chl b. obtained by the Langmuir-Blodgett technique, is examined by infrared spectroscopy. Following deposition of the monolayer or multilayer of Chl a or Chl b onto a plate, repetitive scans showed some modifications in the infrared spectra which are interpreted as a reorganization of the molecules as some water molecules leave the array. Drying the sample further modifies the spectra, which indicates the departure of more tenacious water molecules. Putting the sample in a moist atmosphere does not restore the original spectrum. This is an indication of a nonreversibie reorganization in the chlorophyll array. The spectra of the monolayer of chlorophyll are much more complicated than those of the multilayer, owing to the nonintegrating effect of the monolayer, which reveals the perturbing effect of the different dielectric milieux on each functional group. On the basis of the analysis of the spectra and the information gathered from the surface pressure isotherms, a model is proposed for the monolayer arrangement at the air/water interface which implies two set of dimers of water per molecule of chlorophyll. One pair of dimers constitutes the water of the first kind and is composed of vapor-like dimers. This kind of water is situated between the porphyrin planes of chlorophyll molecules and is easily removed from the monolayer. The second pair of dimers is composed of water of the second and third kinds situated between the Mg atom of the chlorophyll molecules and the water of the subphase. The second kind of water is closest to the Mg atom and is the most difficult one to remove. The third kind of water is closest to the surface and its mobility is intermediate between that of water of the first kind and that of water of the second kind. Comparing the infrared spectra of a freshly prepared monolayers of Chl a with the resonance Raman spectra of intact chloroplasts (M. Lutz, Biochim. Biophys. Acta 460 (1977) 408), we notice great similarities. This is an indication that the model we propose for the monolayer of Chl a could play an important role in the chloroplast

Effect of pollutant gases on chlorophyll a multilayer

The aim of this paper is to examine the direct effect of polluting gases on chlorophyll a (chl a) multilayer arrays. The pollutants studied are CO, CO2, SO2, H2S, NO, and NO2. Electronic and infrared spectroscopies were used to monitor the time effect of the polluting gases on chl a molecules. TLC, atomic absorption, and electronic spectroscopies were used to characterise the reaction products. The results show that neither CO nor CO2 affect the chl a molecules in the multilayer arrays. Upon exposure to SO2, we notice many modifications on the electronic and ir spectra. All the evidence confirms that one of the reaction products is pheophytin a. A mechanism is presented to explain the reaction of SO2 with chl a. The effect of H2S on chl a is less pronounced than that of SO2, but the end products are the same. NO and NO2 have exactly the same effect on the chl a multilayer. The reaction is much more drastic than the reaction of chl a with either SO2 or H2S. There is opening of the cycle and nitration of the chl a molecule

Aggregation of chlorophylls in monolayers: Part IV. The reorganisation of chlorophyll a in multilayer array

The nature of the interaction between the chlorophyll a molecules in multilayer arrays obtained by the Langmuir-Blodgett technique is examined by electronic and infrared spectroscopies. Following the deposition of the multilayers, we observed a blue shift with time in the electronic spectra. This effect is monitored by infrared spectroscopy. The intensity of the coordinated ketone band is decreased while the intensity of the free ketone band is increased. These modifications are explained by the reorganization of the chlorophyll a molecules from an organized to a less organized one. The influence of H 2O, D 2O and SO 2 vapors on the chlorophyll a multilayers give some informations on the role of water molecules in the aggregation of chlorophyll a in this ordered system. From these observations, a model is proposed for the multilayer arrangement implying two molecules of water per molecule of chlorophyll a