应用英国Edinburgh FLS920P稳态-瞬态荧光光谱仪, 对互为同分异构体的胭脂红、 苋菜红分子的吸收光谱和荧光光谱实验检测, 得到二者的光谱特性参数, 并进行对比。 分别采用密度泛函理论（DFT）和含时密度泛函理论（TD-DFT）对这两种分子的基态和激发态结构进行优化, 将所得基态分子构型进行频率计算, 结果显示均无虚频存在, 进而比较两分子构型在不同能态下的差异。 在此基础上, 应用TD-DFT并结合极化连续介质模型（PCM）在6-311++G(d, p)水平上分别计算二者的吸收光谱和荧光光谱, 对两种分子的发光机制、 荧光光谱特性差异与分子结构的关系进行了分析。 结果表明, 两种分子的基态结构均为非平面, 它们中的两个萘环不共面, 存在一定的夹角;苋菜红含有分子内氢键, 且氢键所在萘环的平面性要优于胭脂红分子对应的萘环部分;激发态时二者各自的两个萘环均共平面。 量子化学计算得到的光谱理论值与实验结果较为吻合, 说明优化所得胭脂红与苋菜红的分子构型基本合理。 与苋菜红相比, 胭脂红右侧萘环结构的平面性稍差, 分子从激发态跃迁回到基态经历了更多的振动和转动, 损耗了更多的能量, 导致用来产生荧光光子的能量减少, 因此, 胭脂红的荧光发射波长更长。 本文首次得到胭脂红、 苋菜红分子基态与激发态下的分子结构信息, 并找出二者光谱特性差异的原因, 结果可为研究同分异构体分子的光谱特性与分子结构的关系提供参考。

运用Gaussian 09W量子化学程序包, 对胭脂红分子进行基态和激发态几何结构构型优化, 计算得到激发态电子结构、 分子前线轨道和发射光谱等信息; 应用英国Edinburgh FLS920P 光谱仪, 实验测定胭脂红溶液的荧光光谱。 比较荧光发射光谱的计算值与实验值, 吻合较好, 说明优化所得构型基本合理。 进一步对比胭脂红分子基态和激发态结构, 分析荧光光谱产生的机理, 发现胭脂红分子激发态几乎呈平面结构, 为强荧光物质, 其荧光由139→137轨道的跃迁产生。

建立了测定食品中胭脂红和日落黄的一阶导数同步荧光光谱法。 研究了胭脂红和日落黄在不同pH值溶液中的同步荧光光谱特征, 确定了同步荧光光谱的最佳波长差。 当Δλ=130 nm时, 胭脂红和日落黄导数同步荧光光谱的零交点位于313.6和302.8 nm, 可分别测定日落黄和胭脂红的含量。 胭脂红在0.1~4.0 mg·L-1、 日落黄在0.1~2.0 mg·L-1范围内浓度与导数同步荧光值呈线性, 相关系数（R2）为0.999 2和0.996 6; 检出限为0.041和0.019 mg·L-1; 相对标准偏差（RSD）为4.8%和4.6%。 回收率在91.0%~110%之间。 测定结果与导数-分光光度法的结果相一致, 具有简便、 快捷等特点, 能够同时测定食品中胭脂红和日落黄的含量。

胭脂红是食品添加剂中最常用的一种食用色素之一,国家标准对其在食品中添加的剂量有明确的规定,研究其荧光光谱特性具有一定的实际意义。文章分别从理论与实验上对220-400 nm不同激发波长下胭脂红标准溶液的荧光光谱进行了分析,结果表明,胭脂红可以产生较强的荧光,分别在420,530,635,687 nm波长处产生了4个荧光峰,各荧光峰的最佳激发波长也不尽相同,文章给出了相应的荧光光谱图。经研究认为胭脂红荧光是由—OH中的n电子的n→π跃迁和奈环中的π电子的π→π跃迁这两类跃迁而产生的,其中420 nm处的荧光峰是由n→π跃迁产生的,而530,635和687 nm这3个波长处的荧光峰是由π→π跃迁而产生的,同时其4个波长处的荧光相对强度随激发波长的变化相对改变不同,文章分别从微观机理上给出了一定的解释。研究胭脂红的荧光光谱及其特性可为其他偶氮类色素的荧光光谱研究提供参考,同时能为食品安全检测提供新的方法与途径。

测量了胭脂红以及其同份异构体苋菜红的荧光光谱。胭脂红标准溶液在220～400 nm不同波长激发光下, 分别在420 nm, 530 nm, 635 nm, 687 nm波长处产生了四个荧光峰, 苋菜红在220～430 nm不同波长激发光下, 在654 nm处产生了一个明显荧光峰。胭脂红产生四个荧光峰是由于其具有四种可以发射荧光的荧光团, 为了研究这四种荧光团在不同激发光激励下产生荧光的敏感程度, 以及找到胭脂红和苋菜红这两种色素产生荧光的基团之间的联系。利用荧光强度的加和性原则, 分别对这两种物质的荧光强度进行了理论计算。认为苋菜红的荧光峰对应于胭脂红的第三个荧光峰, 根据此特点, 初步分析了四种荧光团对这两种色素在荧光发射过程中的影响程度, 同时还从结构上分析了两种色素荧光光谱差异的根本原因。