我们结合双色超快红外光谱和分子动力学模拟来研究二肉豆蔻酰-磷脂酰胆碱双层中羰基部分的水合作用。用重水的 OD 拉伸模式的飞秒红外脉冲激发产生磷脂羰基吸收带的时间依赖性变化。这种分子间振动耦合影响整个 C=O 带,因此表明磷脂膜中羰基红外响应的光学不均匀性不能归因于水合作用的变化。实验和理论结果都表明,与 sn-2 相比,sn-1 羰基与水形成氢键的倾向更高。时间分辨实验允许跟踪系统从 OD 拉伸模式中的非平衡能量局部化到热平衡条件的演变,并提供该过程的特征时间常数。该方法为研究膜、聚合物、蛋白质和玻璃等复杂系统中的分子间结构关系开辟了新的机会。