傅里叶变换红外（FTIR）是研究人员重要的分析技术之一。这种类型的分析可用于表征液体、溶液、浆料、粉末、薄膜、纤维和气体形式的样品。这种分析也可用于分析基材表面的材料。与其他类型的表征分析相比，傅里叶红外光谱非常受欢迎。这种表征分析非常快，准确性好，相对灵敏。
在 FTIR 分析程序中，样品会接触红外 (IR) 辐射。然后，红外辐射会影响样品中分子的原子振动，从而产生特定的能量吸收和/或传输。这使得 FTIR 可用于测定样品中包含的特定分子振动。
已经报道了许多详细解释 FTIR 分析的技术。但是，大多数论文没有详细报道如何阅读和解释FTIR结果。实际上，对于初学者科学家和学生来说，详细理解的方式是不可避免的。
该报告旨在讨论和解释如何读取和解释有机材料中的傅里叶红外光谱数据。然后将分析结果与文献进行了比较。介绍了如何读取傅里叶红外光谱数据的分步方法，包括审查简单到复杂的有机材料。
2.1。傅里叶红外分析结果中的频谱。
从 FTIR 分析中获得的主要思想是了解 FTIR 光谱的含义（参见图 1 中的 FTIR 光谱示例）。该频谱可以得出 “吸收与波数” 或 “透射与波数” 的数据。在本文中，我们仅讨论 “吸收” 与 “波数” 曲线。
简而言之，红外光谱分为三个波数区域：远红外光谱（<400 cm -1）、中红外光谱（400-4000 cm-1）和近红外光谱（4000-13000 cm-1）。中红外光谱是样品分析中最广泛使用的光谱，但远红外和近红外光谱也有助于提供有关所分析样品的信息。该研究的重点是分析中红外光谱中的傅里叶红外光谱。
中红外光谱分为四个区域： (i) 单键区域 (2500-4000 cm-1)， (ii) 三键区域（2000-2500 cm-1）， (iii) 双键区域 (1500-2000 cm- 1) 和 (iv) 指纹区域 (600-1500 cm-1)。 红外光谱示意图如图 1 所示，表 1 中列出了每个功能组的特定频率。
图 1。中红外光谱区域
2.2。分步分析程序。
解释 FTIR 分为五个步骤：
步骤 1：确定整个红外光谱中的吸收波段数量。如果样品具有简单光谱（小于 5 个吸收带），则分析的化合物是简单的有机化合物、小质量分子量或无机化合物（例如简单盐）。但是，如果 FTIR 光谱具有超过 5 个吸收波段，则样品可以是复杂分子。
步骤 2：识别单键区域（2500-4000 cm-1）。该区域有几个山峰：
(1) 吸收带宽，介于 3650 到 3250 cm-1 之间，表示氢键。该波段证实了水合物（H2O）、羟基（-OH）、铵或氨基的存在。对于羟基化合物，其后应出现频率为 1600—1300、1200—1000 和 800—600 cm-1。但是，如果在3670和3550 cm-1的吸收区域有剧烈的吸收强度，则该化合物含有与氧相关的基团，例如酒精或苯酚（说明不存在氢键）。
(2) 3000 cm-1 以上的窄带，表示不饱和化合物或芳香环。例如，吸收的存在于 介于 3010 到 3040 cm-1 之间的波数证实了简单的不饱和烯烃化合物的存在。
(3) 低于 3000 cm-1 的窄带，显示脂肪族化合物。例如，长链线性脂肪族化合物的吸收波段为 确定在 2935 和 2860 cm-1 处。该债券之后将出现1470至720厘米1之间的峰值。
(4) 乙醛的特定峰值在 2700 到 2800 cm-1 之间。
步骤 3：确定三键区域（2000-2500 cm-1）例如，如果峰值在 2200 cm-1 处，则其吸收波段应为 CC。峰值之后通常会出现频率为 1600—1300、1200—1000 和 800—600 cm-1 的额外光谱。
步骤 4：识别双键区域（1500-2000 cm-1）双键可以是羰基（C = C）、亚氨基（C = N）和偶氮（N = N）基团。
(1) 1850-1650 cm-1用于羰基化合物
(2) 高于 1775 cm-1，告知活性羰基，例如酸酐、卤化物酸或卤代羰基，或环羰基碳，例如内酯或有机碳酸盐。
(3) 范围介于 1750 到 1700 cm-1 之间，描述简单的羰基化合物，例如酮、醛、酯或羧基。
（4）低于1700 cm-1，回复酰胺或羧酸盐官能团。
（5）如果与另一个羰基发生共轭，则双键或芳香族化合物的峰值强度将降低。 因此，醛类、酮、酯和羧酸等共轭官能团的存在可以降低羰基吸收的频率。
(6) 1670-1620 cm-1 用于不饱和键（双键和三键）。具体而言，1650 cm-1 处的峰值是双键碳或烯烃 化合物（C = C）。与其他双键结构（例如 C = C、C = O 或芳香环）的典型共轭会降低强度或强吸收带的强度频率。诊断不饱和键时，还需要检查低于 3000 cm-1 的吸收量。如果将吸收波段识别为 3085 和 3025 cm-1，则适用于 C-H。通常 C-H 的吸收率高于 3000 cm-1。
(7) 强度介于 1650 到 1600 cm-1 之间，为双键或芳香族化合物提供信息。
(8) 在 1615 到 1495 cm-1 之间，有响应的芳香环。它们在 1600 和 1500 cm-1 左右以两组吸收带的形式出现。这些芳香环之后通常在 3150 到 3000 cm-1（用于 C-H 拉伸）的区域内存在弱至中度吸收。对于简单的芳香族化合物，还可以在 2000 到 1700 cm-1 之间以弱强度的多个波段形式观察到几个波段。它还支持芳香环吸收波段（吸收频率为1600/1500 cm-1），即C-H弯曲振动，其强度为中等吸收到强，有时在850至670 cm-1的区域中存在单个或多个吸收带。
第 5 步：识别指纹区域 (600-1500 cm-1)
这个区域通常是特定和独特的。请参阅表 1 中的详细信息。但是，可以找到几种识别方法：
(1) 对于多波段吸收，吸收波段介于 1000 到 880 cm-1 之间，在 1650、3010 和 3040 cm-1 处有吸收波段。
(2) 对于 C-H（面外弯曲），应将其与 1650、3010 和 3040 cm-1 的吸收波段相结合，这些吸收带的特性为 化合物不饱和。
（3）关于乙烯基相关化合物，用于识别乙烯基端子（-CH=CH 2）约为900至990厘米-1，反式未饱和乙烯基（CH=CH）为965至960厘米-1，单乙烯基中的双烯烃键约为890 cm-1（C = CH 2）。
(4) 关于芳香族化合物，orto的单一强吸收带约为750 cm-1，para的单一强吸收带约为830 cm-1。
表 1。函数群及其量化频率。
摘自公共文献：DOI-http://dx.doi.org/10.17509/ijost.v4i1.15806
1。导言
傅里叶变换红外（FTIR）是研究人员重要的分析技术之一。这种类型的分析可用于表征液体、溶液、浆料、粉末、薄膜、纤维和气体形式的样品。这种分析也可用于分析基材表面的材料。与其他类型的表征分析相比，傅里叶红外光谱非常受欢迎。这种表征分析非常快，准确性好，相对灵敏。
在 FTIR 分析程序中，样品会接触红外 (IR) 辐射。然后，红外辐射会影响样品中分子的原子振动，从而产生特定的能量吸收和/或传输。这使得 FTIR 可用于测定样品中包含的特定分子振动。
已经报道了许多详细解释 FTIR 分析的技术。但是，大多数论文没有详细报道如何阅读和解释FTIR结果。实际上，对于初学者科学家和学生来说，详细理解的方式是不可避免的。
该报告旨在讨论和解释如何读取和解释有机材料中的傅里叶红外光谱数据。然后将分析结果与文献进行了比较。介绍了如何读取傅里叶红外光谱数据的分步方法，包括审查简单到复杂的有机材料。
2。理解 FTIR 频谱的最新知识
2.1。傅里叶红外分析结果中的频谱。
从 FTIR 分析中获得的主要思想是了解 FTIR 光谱的含义（参见图 1 中的 FTIR 光谱示例）。该频谱可以得出 “吸收与波数” 或 “透射与波数” 的数据。在本文中，我们仅讨论 “吸收” 与 “波数” 曲线。
简而言之，红外光谱分为三个波数区域：远红外光谱（<400 cm -1）、中红外光谱（400-4000 cm-1）和近红外光谱（4000-13000 cm-1）。中红外光谱是样品分析中最广泛使用的光谱，但远红外和近红外光谱也有助于提供有关所分析样品的信息。该研究的重点是分析中红外光谱中的傅里叶红外光谱。
中红外光谱分为四个区域： (i) 单键区域 (2500-4000 cm-1)， (ii) 三键区域（2000-2500 cm-1）， (iii) 双键区域 (1500-2000 cm- 1) 和 (iv) 指纹区域 (600-1500 cm-1)。 红外光谱示意图如图 1 所示，表 1 中列出了每个功能组的特定频率。
图 1。中红外光谱区域
2.2。分步分析程序。
解释 FTIR 分为五个步骤：
步骤 1：确定整个红外光谱中的吸收波段数量。如果样品具有简单光谱（小于 5 个吸收带），则分析的化合物是简单的有机化合物、小质量分子量或无机化合物（例如简单盐）。但是，如果 FTIR 光谱具有超过 5 个吸收波段，则样品可以是复杂分子。
步骤 2：识别单键区域（2500-4000 cm-1）。该区域有几个山峰：
(1) 吸收带宽，介于 3650 到 3250 cm-1 之间，表示氢键。该波段证实了水合物（H2O）、羟基（-OH）、铵或氨基的存在。对于羟基化合物，其后应出现频率为 1600—1300、1200—1000 和 800—600 cm-1。但是，如果在3670和3550 cm-1的吸收区域有剧烈的吸收强度，则该化合物含有与氧相关的基团，例如酒精或苯酚（说明不存在氢键）。
(2) 3000 cm-1 以上的窄带，表示不饱和化合物或芳香环。例如，吸收的存在于 介于 3010 到 3040 cm-1 之间的波数证实了简单的不饱和烯烃化合物的存在。
(3) 低于 3000 cm-1 的窄带，显示脂肪族化合物。例如，长链线性脂肪族化合物的吸收波段为 确定在 2935 和 2860 cm-1 处。该债券之后将出现1470至720厘米1之间的峰值。
(4) 乙醛的特定峰值在 2700 到 2800 cm-1 之间。
步骤 3：确定三键区域（2000-2500 cm-1）例如，如果峰值在 2200 cm-1 处，则其吸收波段应为 CC。峰值之后通常会出现频率为 1600—1300、1200—1000 和 800—600 cm-1 的额外光谱。
步骤 4：识别双键区域（1500-2000 cm-1）双键可以是羰基（C = C）、亚氨基（C = N）和偶氮（N = N）基团。
(1) 1850-1650 cm-1用于羰基化合物
(2) 高于 1775 cm-1，告知活性羰基，例如酸酐、卤化物酸或卤代羰基，或环羰基碳，例如内酯或有机碳酸盐。
(3) 范围介于 1750 到 1700 cm-1 之间，描述简单的羰基化合物，例如酮、醛、酯或羧基。
（4）低于1700 cm-1，回复酰胺或羧酸盐官能团。
（5）如果与另一个羰基发生共轭，则双键或芳香族化合物的峰值强度将降低。 因此，醛类、酮、酯和羧酸等共轭官能团的存在可以降低羰基吸收的频率。
(6) 1670-1620 cm-1 用于不饱和键（双键和三键）。具体而言，1650 cm-1 处的峰值是双键碳或烯烃 化合物（C = C）。与其他双键结构（例如 C = C、C = O 或芳香环）的典型共轭会降低强度或强吸收带的强度频率。诊断不饱和键时，还需要检查低于 3000 cm-1 的吸收量。如果将吸收波段识别为 3085 和 3025 cm-1，则适用于 C-H。通常 C-H 的吸收率高于 3000 cm-1。
(7) 强度介于 1650 到 1600 cm-1 之间，为双键或芳香族化合物提供信息。
(8) 在 1615 到 1495 cm-1 之间，有响应的芳香环。它们在 1600 和 1500 cm-1 左右以两组吸收带的形式出现。这些芳香环之后通常在 3150 到 3000 cm-1（用于 C-H 拉伸）的区域内存在弱至中度吸收。对于简单的芳香族化合物，还可以在 2000 到 1700 cm-1 之间以弱强度的多个波段形式观察到几个波段。它还支持芳香环吸收波段（吸收频率为1600/1500 cm-1），即C-H弯曲振动，其强度为中等吸收到强，有时在850至670 cm-1的区域中存在单个或多个吸收带。
第 5 步：识别指纹区域 (600-1500 cm-1)
这个区域通常是特定和独特的。请参阅表 1 中的详细信息。但是，可以找到几种识别方法：
(1) 对于多波段吸收，吸收波段介于 1000 到 880 cm-1 之间，在 1650、3010 和 3040 cm-1 处有吸收波段。
(2) 对于 C-H（面外弯曲），应将其与 1650、3010 和 3040 cm-1 的吸收波段相结合，这些吸收带的特性为 化合物不饱和。
（3）关于乙烯基相关化合物，用于识别乙烯基端子（-CH=CH 2）约为900至990厘米-1，反式未饱和乙烯基（CH=CH）为965至960厘米-1，单乙烯基中的双烯烃键约为890 cm-1（C = CH 2）。
(4) 关于芳香族化合物，orto的单一强吸收带约为750 cm-1，para的单一强吸收带约为830 cm-1。
表 1。函数群及其量化频率。