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[科普中国]-相关峰

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相关峰(correlation band)是一组具有相互依存和佐证关系的吸收峰。在多原子分子中一个基团可能有数种振动形式,而每一种红外活性振动一般均能产生一个相应吸收峰,甚至还能观测到各种泛频峰。

相关峰的定义相关峰(correlation band)是一组具有相互依存和佐证关系的吸收峰。在多原子分子中一个基团可能有数种振动形式,而每一种红外活性振动一般均能产生一个相应吸收峰,甚至还能观测到各种泛频峰。1

相关知识指纹区:红外光谱指纹区(1300~400)吸收峰的特征性强,可用于区别不同化合物结构上的微小差异。犹如人的指纹,故称为指纹区。指纹区吸收峰强度和位置相似,相互干扰较大,再加上各种弯曲振动的能级差小,因此 ,该区域的吸收峰密集、复杂多变、不容易辨认。指纹区主要包括单键的伸缩振动峰和多数基团的面外弯曲振动峰。通过指纹区査找相关吸收峰以进一步佐证特征区确定的基团或化学键的存在,同时还可以确定化合物的细微结构。

举例说明例如,1-辛烯红外光谱中观测到的峰就是由基团产生的一组相关峰,即只有在红外光谱中同时观测到这四个峰,才能证明端基烯烃基团的存在。用一组相关峰确定一个基团的存在是红外光谱解析的重要的原则。有时由于峰与峰的重叠或峰强度太弱,并非所有相关峰都能被观测到,但必须找到主要的相关峰才能认定基团的存在。2

红外光谱解析结构原则红外光谱解析方法:先特征后指纹,先强峰后弱峰;先粗查后细找,先否定后肯定;一组相关峰确认一个官能团。图谱中的吸收峰往往不可能全部解析,特别是指纹区。

解析完后,要进行验证:不饱和度与计算值是否相符,性质与文献值是否一致,与标准图谱是否相同。对照标准红外光谱集或已知化合物的红外光普进行验证。1

重要意义红外光谱的产生和表示在分子的振动过程中,只有那些能引起分子偶极矩改变的振动,才能吸收红外辐射,从而在红外光谱中出现吸收谱带。多原子分子的振动是由许多简单的、独立的振动组合而成的。在每个独立的振动中,所有原子都是以相同相位运动,可以近似地看作谐振子振动。这种振动称为简正振动。每个简正振动具有一定的能量,故应在特有的波数位置产生吸收。由n个原子组成的多原子分子存在有3n—6个简正振动,而线型分子则为3n—5个简正振动。在简单分子中,对这些基本振动进行理论解析是可能的,但在实际的复杂有机化合物中,简正振动数目很多,而且由于倍频振动和组合频振动也会出现吸收,所以使红外光谱变得很复杂。对于所有的红外吸收谱带在理论上进行解析将是非常困难的。

因此,当红外光谱用于定性分析时,通常是利用各种特征频率吸收图表,选出与官能团和骨架构有关的吸收谱带,而且还要与待定化合物的标准光谱相比较才能得出结论。

相关峰有利于准确快速确定特征基团的存在,为快速解析提供便利。12

本词条内容贡献者为:

李廉 - 副教授 - 中国矿业大学