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手性结构的表征是手性催化和生命科学中的基本科学问题。有效而正确的表征手性结构，对研究手性作用机理和手性的本质具有重要意义。本论文对手性催化和生物体系中所涉及的一些代表性手性小分子进行了手性拉曼光谱表征研究，取得如下主要结果:
首次将手性拉曼光谱技术应用于手性催化机理研究，考察了模型反应:α-蒎烯环氧化及后续水解反应中的手性变迁。结合理论计算确定了反应产物的手性结构，发现了新形成的手性中心诱导了直接相连的甲基基团的反对称变形振动，考察了不同基团对手性拉曼信号的贡献，并讨论了分子手性的离域性。
研究了不同酸碱环境对L-脯氨酸空间结构的影响。手性拉曼光谱显示L-脯氨酸不同离子形式的空间结构中，吡咯烷环的折叠方式和羧基基团的扭转方式不同。L-脯氨酸手性拉曼光谱参数与溶液中的酸碱度具有相关性。
研究了手性α-羟基酯中单体和二聚体的氢键行为。手性拉曼光谱的谱峰信息能够反映二聚体中不同的氢键作用模式和骨架链的空间排布。电偶-电四极矩光学活性张量不变量(β(A)2)和电偶-磁偶极矩光学活性张量不变量(β(G’)2)在分子内和分子间氢键运动模式中的表现不同，可能意味着在不对称的分子电磁场中，分子间的氢键运动和分子内的氢键运动行为具有不同的物理本质。
结合电子圆二色光谱研究了含有硫手性中心的手性分子。发现二硫键桥联构象与手性拉曼光谱参数有直接相关性，提供了一种探测二硫键桥联构象的振动光谱手段。手性拉曼光谱也能够灵敏检测对于含硫手性中心的手性分子在手性反应中的手性翻转现象。