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A dinâmica de soluções de dimetilsulfóxido (DMSO)/água com uma ampla gama de concentrações de água é estudada usando experimentos de bomba-prova de infravermelho seletivo por polarização, espectroscopia de eco vibracional por infravermelho bidimensional (2D IR), experimentos de efeito Kerr óptico detectado por heterodinâmica (OHD-OKE) e espectroscopia de absorção de IR. O relaxamento da população vibracional do estiramento OD de HOD diluído em H(2)O exibe dois tempos de vida vibracional mesmo em concentrações de água muito baixas, que estão associados a ligações de hidrogênio água-água e água-DMSO. Os espectros de absorção de IR também mostram características de ligações de hidrogênio água-DMSO e água-água. Embora duas populações sejam observadas, a anisotropia da água decai (relaxamento orientacional) exibe um comportamento de conjunto único, indicativo de reorientação concertada envolvendo moléculas de água e DMSO. Experimentos de OHD-OKE, que medem o relaxamento orientacional do DMSO, revelam que os tempos de relaxamento orientacional do DMSO são os mesmos que os tempos de relaxamento orientacional encontrados para a água em uma ampla gama de concentrações de água dentro do erro experimental. O fato de que os tempos de reorientação da água e do DMSO são basicamente os mesmos mostra que a reorientação da água está acoplada à reorientação do próprio DMSO. Essas observações são discutidas em termos de um modelo de reorientação por salto. Funções de correlação de frequência-frequência determinadas a partir dos experimentos de 2D IR sobre o estiramento OD mostram tanto difusão espectral rápida quanto lenta. Em analogia à água em massa, o componente rápido é atribuído a flutuações de ligações de hidrogênio muito locais. O componente lento, que é semelhante ao tempo de reorientação lenta da água em cada concentração de água, está associado à aleatorização estrutural global da ligação de hidrogênio.
Wong et al. (Ter,) estudaram essa questão.