相關(guān)峰(correlation band)是一組具有相互依存和佐證關(guān)系的吸收峰。在多原子分子中一個基團(tuán)可能有數(shù)種振動形式,而每一種紅外活性振動一般均能產(chǎn)生一個相應(yīng)吸收峰,甚至還能觀測到各種泛頻峰。
相關(guān)峰的定義相關(guān)峰(correlation band)是一組具有相互依存和佐證關(guān)系的吸收峰。在多原子分子中一個基團(tuán)可能有數(shù)種振動形式,而每一種紅外活性振動一般均能產(chǎn)生一個相應(yīng)吸收峰,甚至還能觀測到各種泛頻峰。1
相關(guān)知識指紋區(qū):紅外光譜指紋區(qū)(1300~400)吸收峰的特征性強(qiáng),可用于區(qū)別不同化合物結(jié)構(gòu)上的微小差異。猶如人的指紋,故稱為指紋區(qū)。指紋區(qū)吸收峰強(qiáng)度和位置相似,相互干擾較大,再加上各種彎曲振動的能級差小,因此 ,該區(qū)域的吸收峰密集、復(fù)雜多變、不容易辨認(rèn)。指紋區(qū)主要包括單鍵的伸縮振動峰和多數(shù)基團(tuán)的面外彎曲振動峰。通過指紋區(qū)査找相關(guān)吸收峰以進(jìn)一步佐證特征區(qū)確定的基團(tuán)或化學(xué)鍵的存在,同時還可以確定化合物的細(xì)微結(jié)構(gòu)。
舉例說明例如,1-辛烯紅外光譜中觀測到的、
、
及
峰就是由
基團(tuán)產(chǎn)生的一組相關(guān)峰,即只有在紅外光譜中同時觀測到這四個峰,才能證明端基烯烴基團(tuán)的存在。用一組相關(guān)峰確定一個基團(tuán)的存在是紅外光譜解析的重要的原則。有時由于峰與峰的重疊或峰強(qiáng)度太弱,并非所有相關(guān)峰都能被觀測到,但必須找到主要的相關(guān)峰才能認(rèn)定基團(tuán)的存在。2
紅外光譜解析結(jié)構(gòu)原則紅外光譜解析方法:先特征后指紋,先強(qiáng)峰后弱峰;先粗查后細(xì)找,先否定后肯定;一組相關(guān)峰確認(rèn)一個官能團(tuán)。圖譜中的吸收峰往往不可能全部解析,特別是指紋區(qū)。
解析完后,要進(jìn)行驗證:不飽和度與計算值是否相符,性質(zhì)與文獻(xiàn)值是否一致,與標(biāo)準(zhǔn)圖譜是否相同。對照標(biāo)準(zhǔn)紅外光譜集或已知化合物的紅外光普進(jìn)行驗證。1
重要意義紅外光譜的產(chǎn)生和表示在分子的振動過程中,只有那些能引起分子偶極矩改變的振動,才能吸收紅外輻射,從而在紅外光譜中出現(xiàn)吸收譜帶。多原子分子的振動是由許多簡單的、獨(dú)立的振動組合而成的。在每個獨(dú)立的振動中,所有原子都是以相同相位運(yùn)動,可以近似地看作諧振子振動。這種振動稱為簡正振動。每個簡正振動具有一定的能量,故應(yīng)在特有的波數(shù)位置產(chǎn)生吸收。由n個原子組成的多原子分子存在有3n—6個簡正振動,而線型分子則為3n—5個簡正振動。在簡單分子中,對這些基本振動進(jìn)行理論解析是可能的,但在實(shí)際的復(fù)雜有機(jī)化合物中,簡正振動數(shù)目很多,而且由于倍頻振動和組合頻振動也會出現(xiàn)吸收,所以使紅外光譜變得很復(fù)雜。對于所有的紅外吸收譜帶在理論上進(jìn)行解析將是非常困難的。
因此,當(dāng)紅外光譜用于定性分析時,通常是利用各種特征頻率吸收圖表,選出與官能團(tuán)和骨架構(gòu)有關(guān)的吸收譜帶,而且還要與待定化合物的標(biāo)準(zhǔn)光譜相比較才能得出結(jié)論。
相關(guān)峰有利于準(zhǔn)確快速確定特征基團(tuán)的存在,為快速解析提供便利。12
本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:
李廉 - 副教授 - 中國礦業(yè)大學(xué)