GIÁO TRÌNH THỰC HÀNH HÓA HỮU CƠ TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH (2016)

1.3. Các phương pháp phổ nghiệm để xác định cấu trúc
1.3.1. Phổ hồng ngoại (Infrared spectroscopy)
Nhiều hợp chất hữu cơ hấp thụ bức xạ trong vùng nhìn thấy được và
UV của phổ điện từ. Khi một hợp chất hấp thu bức xạ của vùng nhìn thấy
được và và vùng UV, điện tử bị nhảy từ orbital phân tử có mức năng lượng
thấp đến mức năng lượng cao hơn.
Những hợp chất hữu cơ cũng hấp thu năng lượng điện từ trong vùng
hồng ngoại (IR). Bức xạ hồng ngoại thì không có đủ năng lượng hiệu quả để
gây nên kích thích electron, nhưng nó là nguyên nhân làm cho những nguyên
tử, nhóm nguyên tử trong những hợp chất hữu cơ dao động nhanh hơn của
các liên kết cộng hóa trị liên kết với nhau. Những dao động này thì được định
lượng và chúng xuất hiện, những hợp chất hấp thu năng lượng IR trong
những vùng riêng biệt của phổ. Vùng phố hồng ngoại có thể chia làm 3 vùng
trong bảng 1.2 như sau:
Bảng 1.2: Phạm vi phổ hồng ngoại
Phạm vi Hồng ngoại xa Hồng ngoại trung bình Hồng ngoại gần
Độ dài sóng 50-1000 µm 2.5-50 µm 0.8-2.5 µm
Số sóng 200-10 cm -1 4000-200 cm -1 12500-4000 cm -1
Năng lượng 0.025-0.0012 eV 0.5 – 0.025 eV 1.55-0.5 eV
Việc đo phổ IR điều hành trong một cách tương tự như phổ UV nhìn
thấy( UV-Vis). Một chùm tia bức xạ IR chiếu ngang qua mẫu và so sánh hằng
số với một chùm tia tham chiếu không có mẫu. Đường vẽ phổ là một biểu đồ
quan hệ giữa sự hấp thu và tần số hoặc chiều dài sóng. Vị trí của một băng
hấp thu IR (mũi) được chỉ ra trong đơn vị số sóng của nó
Trong những liên kết cộng hóa trị dao động của chúng là những giao
động đàn hồi nhẹ liên kết với các nguyên tử. Khi những nguyên tử rung chúng
có thể xảy ra chỉ ở các tần số xác định nếu các liên kết đã giao động. Bởi vì
điều này những nguyên tử liên kết cộng hóa trị có mức năng lượng giao động
riêng biệt. Sự kích thích một phân tử từ một mức năng lượng dao động đến
mức khác chỉ xuất hiện khi hợp chất hấp thu bức xạ IR của một mức năng
lượng riêng biệt, có nghĩa là độ dài sóng riêng biệt hoặc tấn số (∆E=hν).
Phân tử có thể dao động trong một loạt cách. Hai nguyên tử liên kết với
nhau bằng một liên kết cộng hóa trị có thể dao động giãn ở đó các nguyên tử
di chuyển ngược chiều nhau và nối nhau bằng một dao động lò xo.
13