- 傅里葉變換紅外光譜分析(第三版)
- 翁詩甫 徐怡莊
- 790字
- 2020-02-26 13:51:09
1.7 振動頻率、基團頻率和指紋頻率
1.7.1 振動頻率
上一節討論振動模式時提到,三原子和三原子以上基團有多種振動模式。有些振動模式是紅外活性的,在紅外光譜中出現吸收譜帶。有些振動模式是拉曼活性的,在拉曼光譜中出現吸收譜帶,有些振動模式既是紅外活性又是拉曼活性的,在紅外光譜和拉曼光譜中都出現吸收譜帶。每一種振動模式,不管是紅外活性還是拉曼活性,都存在一個振動頻率。但是,在一個分子中如果存在多個相同基團,它們的振動模式雖然相同,但它們的振動頻率不一定相同。例如,月桂酸分子中有10個—CH2—基團,與—COOH基團相連的—CH2—變角振動頻率為1410cm-1,而其余9個—CH2—變角振動頻率為1464cm-1。不同分子中相同基團的振動頻率也會有差別。
1.7.2 基團頻率
在中紅外區,不同分子中相同基團的某種振動模式,如果振動頻率基本相同,總是出現在某一范圍較窄的頻率區間,有相當強的紅外吸收強度,且與其他振動頻率分得開,這種振動頻率稱為基團頻率。基團頻率分為紅外光譜的基團頻率和拉曼光譜的基團頻率。本書討論的是紅外光譜的基團頻率。
當一種基團有多種振動模式時,它們的振動頻率不一定都是基團頻率。例如有4種振動模式,只有反對稱伸縮振動頻率和面外彎曲振動頻率是基團頻率,而對稱伸縮振動頻率和面內彎曲振動頻率吸收強度非常弱,不符合基團頻率的定義,所以不是基團頻率。
基團頻率受分子中其余部分影響較小,具有特征性,可用于鑒定該基團的存在。因此,基團頻率可用于結構分析。大多數基團頻率出現在4000~1330cm-1區間。
1.7.3 指紋頻率
1330~400cm-1區間稱為指紋區。指紋區出現的頻率有基團頻率和指紋頻率?;鶊F頻率吸收強度較高,容易鑒別。指紋頻率吸收強度弱,指認很困難。指紋頻率不是某個基團的振動頻率,而是整個分子或分子的一部分振動產生的。分子結構的微小變化會引起指紋頻率的變化。指紋頻率沒有特征性,但對特定分子是特征的,因此,指紋頻率可用于整個分子的表征。但是,不能企圖將全部指紋頻率進行指認。