طیفسنجی فروسرخ و مرئی-فرابنفش
طیفسنجی فروسرخ گروههای عاملی را از طریق جذبهای ارتعاشی آنها شناسایی میکند، در حالی که طیفسنجی مرئی-فرابنفش سیستمهای مزدوج و الکترونیکی را بررسی میکند، که هر دو به سرعت اطلاعاتی در مورد عملکرد یک مولکول آلی ارائه میدهند.
Definition
طیفسنجی فروسرخ جذب ناشی از ارتعاشات پیوندهای مولکولی را اندازهگیری میکند و طیفسنجی مرئی-فرابنفش جذب ناشی از گذارهای الکترونیکی را اندازهگیری میکند؛ هر دو ویژگیهای طیفی را به گروههای عاملی و مزدوج شدن مرتبط میکنند.
Scope
این موضوع اساس جذب ارتعاشی (فروسرخ) و فرکانسهای گروهی مشخصه، ناحیه اثر انگشت، گذارهای الکترونیکی در طیفسنجی مرئی-فرابنفش، تأثیر مزدوج شدن بر طول موج جذب، و کروموفورها را پوشش میدهد.
Core questions
- چگونه جذبهای فروسرخ گروههای عاملی مانند کربونیلها و هیدروکسیلها را شناسایی میکنند؟
- چرا مزدوج شدن گسترده، جذب مرئی-فرابنفش را به طول موجهای بلندتر منتقل میکند؟
- این دو تکنیک چه اطلاعات مکملی در مورد یک مولکول ارائه میدهند؟
Key theories
- فرکانسهای گروهی ارتعاشی (فروسرخ)
- هر نوع پیوند، تابش فروسرخ را در یک فرکانس مشخص که توسط قدرت پیوند و جرم اتمی تعیین میشود، جذب میکند، بنابراین طیف نشان میدهد که کدام گروههای عاملی وجود دارند.
- گذارهای الکترونیکی و مزدوج شدن
- جذب مرئی-فرابنفش ناشی از ارتقاء الکترونها بین اوربیتالهای مولکولی است؛ افزایش مزدوج شدن، انرژی گذار را کاهش میدهد و جذب را به سمت طول موجهای بلندتر منتقل میکند.
Mechanisms
فوتونهای فروسرخ حالتهای ارتعاشی پیوندهایی را که گشتاور دوقطبی را تغییر میدهند، تحریک میکنند؛ باندهای جذبی حاصل، به ویژه در ناحیه تشخیصی بالای اثر انگشت، گروههای عاملی را مشخص میکنند. فوتونهای مرئی-فرابنفش الکترونها را از اوربیتالهای پیوندی یا غیرپیوندی به اوربیتالهای ضدپیوندی ارتقا میدهند، با کاهش شکاف انرژی — و در نتیجه طول موج حداکثر جذب — با گسترش یک کروموفور مزدوج.
Clinical relevance
طیفسنجی فروسرخ و مرئی-فرابنفش برای شناسایی و کمیسازی مواد دارویی و نظارت بر خلوص به طور معمول استفاده میشوند؛ جذب مرئی-فرابنفش اساس بسیاری از سنجشهای کمی در آزمایشگاههای بالینی و دارویی است.
History
کاتالوگ جذبهای فروسرخ کوبلنتز در اوایل قرن بیستم، ارتباط بین باندهای ارتعاشی و ساختار شیمیایی را برقرار کرد، و بلوغ طیفسنجهای تجاری، طیفسنجی فروسرخ و مرئی-فرابنفش را به ابزارهای استاندارد برای تجزیه و تحلیل آلی معمول تبدیل کرد.
Key figures
- William Coblentz
- Arthur Adamson
Related topics
Seminal works
- pavia2015
- silverstein2014
Frequently asked questions
- ناحیه اثر انگشت در طیف IR چیست؟
- ناحیه اثر انگشت بخش فرکانس پایینتر طیف فروسرخ است که در آن الگوهای پیچیده و مولکولخاصی از ارتعاشات ظاهر میشوند؛ اگرچه تخصیص باند به باند آن دشوار است، اما بسیار مشخصه و برای تأیید یکسان بودن دو نمونه مفید است.
- چرا یک ترکیب رنگی نور مرئی را جذب میکند؟
- یک ترکیب زمانی رنگی به نظر میرسد که سیستم الکترونیکی مزدوج آن دارای شکاف انرژی به اندازه کافی کوچک باشد تا نور را در محدوده مرئی جذب کند؛ طول موجهای مکمل منتقل شده یا بازتاب شده به آن رنگ میدهند.