บทท 3 อนฟาเรดสเปกโทรสโกป

รงสแมเหลกไฟฟาชนดรงสอนฟาเรดจ าแนกออกเปน 3 ชวง ไดแก ยานอนฟาเรดใกล (

4,000-12,800 cm-1) ยานอนฟาเรดกลาง ( 200-4,000 cm-1) และยานอนฟาเรดไกล ( 10-200 cm-1) เมอสารอนทรยดดกลนรงสยานอนฟาเรดกลางโดยเฉพาะชวงความยาวคลน 2,500-15,000 นาโนเมตร หรอเลขคลน ( ) 667-4,000 cm-1 ซงในบททนจะเรยกวาความถ ท าใหเกดแทรนซชนการสนพรอมกบแทรนซชนการหมน เรยกเทคนคนวา อนฟาเรดสเปกโทรสโกป ซงแทรนซชนการสนนจะทราบชนดหมท าหนาท เชน พนธะค พนธะสาม หมคารบอนล หมไฮดรอกซล และหมอะมโน เปนตน ภายในโครงสรางของสารอนทรย

การสนของพนธะภายในโมเลกล

พนธะภายในโมเลกลของสารอนทรยเปนพนธะโคเวเลนต เกดจากแตละอะตอมใชอเลกตรอนรวมกน โดยปกตพนธะจะเกดการสนอยตลอด เรยกวา การสนหลกมล (fundamental vibration) จ าแนกออกเปน 2 แบบ (ภาพท 3.1) ดงน

1. แบบยด (stretching) คอ พนธะระหวางอะตอมยดออกหรอหดตามแกน เกดไดทงแบบยดสมมาตร (symmetrical stretching) และแบบยดไมสมมาตร (asymmetrical stretching)

2. แบบงอ (bending) คอ พนธะระหวางอะตอมเปลยนต าแหนงไปจากแกนพนธะเดม สงผลใหมมพนธะเปลยนแปลง ลกษณะการสนแบบงอจ าแนกออกเปน 4 แบบ ไดแก การโยก (rocking) กรรไกร (scissoring) การบด (twisting) และการกระดก (wagging)

symmetrical stretching asymmetrical stretching

Stretching vibration:

Bending vibration:

twistingrocking waggingscissoring

(+) out of plane(-) in plane

ภาพท 3.1 ลกษณะการสนแบบยดและแบบงอ

2

การสนแบบการโยกและการบดเปนแบบไมสมมาตร สวนแบบกรรไกรและการกระดกเปนแบบ ไมสมมาตร ทงการสนแบบยดและแบบงอทสามารถดดกลนรงสอนฟาเรดได เรยกวา วองไวตอรงส อนฟาเรด (IR active) จะเกดเฉพาะพนธะหรอโมเลกลทเปลยนแปลงโมเมนตขวค (dipole moment) หรอมสภาพขวไฟฟาลบเทานน เชน พนธะค (C=C) ในเอทลน (H2C=CH2) ซงโมเลกลสมมาตร การสนของพนธะ C=C จะไมวองไวตอรงสอนฟาเรด (IR inactive) แตโมเลกล 2-เมทล-2-บวทน (2-Methyl-2-butene, (CH3)2C=CH(CH3)) ซงเปนโมเลกลไมสมมาตร การสนของ C=C จะวองไวตอรงสอนฟาเรด

จงบอกความหมายของโมเมนตขวค การสนของโมเลกลออกซเจน (O2) วองไวตอรงสอนฟาเรดหรอไม จงอธบาย

โครงสรางสารอนทรยเปน 3 มต ก าหนดใหแตละอะตอมอยบนแกน x, y และ z เมออะตอมหมนรอบแกนท าใหมระดบขนความเสร (degree of freedom) เทากบ 3 ถาโมเลกลม n อะตอม ระดบขนความเสร เทากบ 3n เมอพจารณาระดบขนความเสรสามารถค านวณจ านวนการสนหลกมลของโมเลกลเสนตรง เทากบ 3n – 5 สวนกรณโมเลกลไมเปนเสนตรง เทากบ 3n – 6 โดยท n คอ จ านวนอะตอมภายในโมเลกล ตวอยางการเชน แกสคารบอนไดออกไซด (CO2) โครงสรางแบบเสนตรง จ านวนการสนหลกมล เทากบ 3n – 5 โดยทจ านวนอะตอมภายในโมเลกล เทากบ 3 ดงนนจ านวนการสนหลกมล เทากบ 4 (ภาพท 3.2) ไดแก ยดสมมาตร ( 1,330 cm-1) และยดไมสมมาตร ( 2,349 cm-1) งอแบบกรรไกรลกษณะอยในระนาบและตงฉากกบระนาบ โดยการงอทงสองลกษณะมความถเทากน ( 667 cm-1) เฉพาะการสนแบบยดไมสมมาตรเทานนทวองไวตอรงสอนฟาเรด

(+) out of plane(-) in planeC C CC

symmetrical streching

asymmetricalstretching (IR active)

bending(scissoring)

bending(scissoring)

1,330 cm-12,349 cm-1 667 cm-1667 cm-1

O O O O O O O O

ภาพท 3.2 จ านวนการสนหลกมลของแกสคารบอนไดออกไซด ทมา (NPTEL, 2017)

3

ส าหรบตวอยางโมเลกลไมเปนเสนตรง เชน น า (H2O) รปรางเปนมมงอ จ านวนการสนหลกมล เทากบ 3n – 6 โดยทจ านวนอะตอมภายในโมเลกล เทากบ 3 ดงนนจ านวนการสนหลกมล เทากบ 3 (ภาพท 3.3) ไดแก ยดสมมาตร ( 3,652 cm-1) และยดไมสมมาตร ( 3,756 cm-1) และงอแบบกรรไกร ( 1,595 cm-1) ซงการสนทงหมดวองไวตอรงสอนฟาเรดเนองจากโมเลกลมการเปลยนแปลงโมเมนตขวค

HO

H HO

H HO

H

symmetrical streching3,652cm-1

asymmetricalstretching

3,756cm-1

bending(scissoring)1,595cm-1

ภาพท 3.3 จ านวนการสนหลกมลของน า ทมา (NPTEL, 2017)

สวนใหญพกในอนฟาเรดสเปกตรมทเกดขนจะไมเทากบจ านวนการสนหลกมลทค านวณได ซงอาจพบไดทงจ านวนพกนอยกวาหรอมากกวาตามทฤษฎกได

กรณพกมจ านวนนอยกวาทฤษฎ เนองจาก 1. ความเขม คอ พกทมความเขมต ามาก ๆ จงไมสามารถมองเหนได 2. ความถ คอ พกของการสนหลกมลไมไดอยในชวง 667-4,000 cm-1 หรอการสนทมความถ

เทากน ท าใหพกรวมกน เรยกวา แถบเสอมคลาย (degenerate band) สวนใหญพบในโมเลกลสมมาตร เชน งอแบบกรรไกรของแกสคารบอนไดออกไซดทความถ 667 cm-1 (ภาพท 3.2) เปนตน หรอความถใกลเคยงกน พกจงเกดการซอนเหลอมกนมองเหนเปนพกเดยวกน

3. โมเมนตขวค คอ การสนของพนธะไมมการเปลยนแปลงโมเมนตขวคหรอทไมวองไวตอรงสอนฟาเรด จงไมสามารถดดกลนรงสชวงอนฟาเรดได

กรณพกมจ านวนมากกวาทฤษฎ เนองจากเกด 1. แถบความถเกน (overtone band) คอ พกทความถ 2 , 3 , … ของการสนหลกมล แต

จะมความเขมต า เชน ความถของหมคารบอนล 1,700 cm-1 อาจเกดแถบความถเกนท 2 เทากบ 3,400 cm-1 เปนตน

2. แถบผลบวก (combination band) คอ พกเกดจากผลบวกของความถตงแต 2 พกขนไป ( com = 1 + 2)

4

3. แถบผลตาง (difference band) คอ พกเกดจากผลตางของความถตงแต 2 พกขนไป ( diff = 1 – 2)

4. แถบเฟอรมเรโซแนนซ (Fermi resonance band) คอ พกเกดจากการคควบ (coupling) ของความถระหวางของการสนหลกมลและแถบความถเกนหรอแถบผลบวก

ความถของการสนของพนธะในการดดกลนรงสอนฟาเรด

พนธะในสารอนทรยมทงพนธะเดยว พนธะค และพนธะสาม ซงขนาดอะตอมและชนดพนธะจะมผลตอความถทงการสนแบบยดและงอ สามารถอธบายลกษณะการสนจากแบบจ าลองตวแกวงกวดฮารมอนกอยางงาย (simple harmonic oscillator) ดงภาพท 3.4 พจารณาความถของการสนแบบยดจากอนพนธกฏของฮก (Hooke’s law) ดงสมการ (3.1) (เยนหทย แนนหนา, 2549, หนา 97-98)

m

-kx(Hooke's law)

x

equilibrium position

k as a spring constant

m

equilibrium position

ภาพท 3.4 แบบจ าลองตวแกวงกวดฮารมอนกอยางงาย

= (3.1)

โดยท คอ ความถของการสน (cm-1) c คอ ความเรวแสง เทากบ 3x1010 เซนตเมตรตอวนาท คอ คาคงท เทากบ 3.14 k คอ คาคงทของพนธะเดยว พนธะค และพนธะสาม เทากบ 5x105, 10x105 และ 15x105 ไดนตอเซนตเมตร (dyne/cm) ตามล าดบ คอ มวลลดทอน (reduced mass) ของอะตอม (กรม) เทากบ m1m2/(m1+m2) โดยท m1 และ m2 คอ มวลอะตอมระหวางพนธะ

5

ตวอยางการค านวณความถของการสน ดงน ตวอยางท 3.1 จงค านวณความถของการสนแบบยดของพนธะ C-H (ก าหนดเลขมวลอะตอม C = 12,

H = 1) วธคด

จากสตร =

mC = มวลอะตอมของคารบอน/เลขอาโวกาโดร

= 12/(6.02x1023) = 1.99x10-23 g mH = มวลอะตอมของไฮโดรเจน/เลขอาโวกาโดร = 1/(6.02x1023) = 1.66x10-24 g

= mCmH/(mC+mH = g

k = 5x105 dyne/cm c = 3x1010 cm/s = 3.14

แทนคาตาง ๆ ลงในสตร =

12x3.14x3x1010

(5x105)x[(1.99x10-23)+(1.66x10-24)](1.99x10-23)x(1.66x10-24)

=

= 5.3x10-12 36.67x1028

= 3,029 cm-1 ดงนน (ค านวณ) = 3,029 cm-1 (วดไดจรง) = 3,000 cm-1

(1.99x10-23) x (1.66x10-24) (1.99x10-23) + (1.66x10-24)

6

ตวอยางท 3.2 จงค านวณความถของการสนแบบยดของพนธะ C-C (ก าหนดเลขมวลอะตอม C = 12) วธคด

จากสตร =

mC = มวลอะตอมของคารบอน/เลขอาโวกาโดร

= 12/(6.02x1023) = 1.99x10-23 g = mCmC/(mC+mC

= g k = 5x105 dyne/cm

c = 3x1010 cm/s = 3.14

แทนคาตาง ๆ ลงในสตร =

12x3.14x3x1010

(5x105)x[(1.99x10-23)+(1.99x10-23)]

(1.99x10-23)x(1.99x10-23)=

= 5.3x10-12 5.025x1028

= 5.3x10-12 (5x105)x2x1.99x10-23

(1.99x10-23)2

= 1.188x103 cm-1 = 1,188 cm-1

ดงนน (ค านวณ) = 1,188 cm-1 (วดไดจรง) = 1,200 cm-1

(1.99x10-23) x (1.99x10-23) (1.99x10-23) + (1.99x10-23)

7

ตวอยางท 3.3 จงค านวณความถของการสนแบบยดของพนธะ C=C (ก าหนดเลขมวลอะตอม C = 12) วธคด

จากสตร =

mC = 12/(6.02x1023) = 1.99x10-23 g

= mCmC/(mC+mC = g

k = 10x105 = 106 dyne/cm, c = 3x1010 cm/s และ = 3.14

แทนคาตาง ๆ ลงในสตร =

12x3.14x3x1010

106x[(1.99x10-23)+(1.99x10-23)]

(1.99x10-23)x(1.99x10-23)=

= 5.3x10-12 10x1028

= 5.3x10-12 106x2x1.99x10-23

(1.99x10-23)2

= 16.67x102 cm-1 = 1,667 cm-1

ดงนน (ค านวณ) = 1,667 cm-1 (วดไดจรง) = 1,650 cm-1

จงค านวณความถ (เฮรตซ) และความยาวคลน (นาโนเมตร) ของรงสอนฟาเรดท 1,667 cm-1

ปจจยตอความถของการสนของพนธะ

เฉพาะพนธะภายในโมเลกลทมการเปลยนแปลงโมเมนตขวคเทานนทวองไวตอรงสอนฟาเรด โดยแตละพนธะจะมความถของการสนไมเทากน ผลตอความถในการดดกลนรงสอนฟาเรดจะพจาณาตามสมการของอนพนธกฏของฮก ดงสมการ (3.1) (รชน ตณฑะพานชกล, 2544, หนา 97-116, 131-135) มปจจยดงน

(1.99x10-23) x (1.99x10-23) (1.99x10-23) + (1.99x10-23)

8

1. ความแขงแรงของพนธะ ความถของการสนของพนธะจะแปรผนตรงกบคาคงท (k) หรอความแขงแรงของพนธะ เรยงล าดบจากนอยไปมาก ดงน พนธะเดยว พนธะค และพนธะสาม มคาคงทของพนธะเดยว พนธะค และพนธะสาม เทากบ 5x105, 106 และ 15x105 ไดนตอเซนตเมตร ตามล าดบ ดงนนความถของการสนแบบยดของพนธะระหวางอะตอมคารบอน ดงน

C C C C C C

(cm-1) 1,200 1,650 2,150

2. อะตอมระหวางพนธะ ถามวลอะตอมระหวางพนธะมาก ท าใหมวลลดทอน () มากดวยเชนกน ดงนนความถของการสนของพนธะจะแปรผกผนกบมวลลดทอน ดงน

C H C C C O C Cl

(cm-1) 3,000 1,200 1,100 800

C C C N C O

(cm-1) 2,150 2,250 1,640-1,870 3. ชนดของการสน การท าใหพนธะยดมากขนตองดดกลนพลงงานชวงอนฟาเรดมากกวา

การใหพนธะงอ ความถของการสนแบบยดจงมากกวาแบบงอ เชน พนธะ C-H มความถแบบยด เทากบ 3,000 cm-1 สวนความถแบบงอ เทากบ 1,340 cm-1 เปนตน

4. ไฮบรไดเซชน ชนดไฮบรไดเซชน (hybridization) ของอะตอมคารบอน ไดแก sp, sp2 และ sp3 มผลตอความแขงแรงของพนธะหรอคาคงท (k) ดงน

CCC

spsp2 sp3

(cm-1) 3,300 3,100 2,900

5. เรโซแนนซหรอระบบสงยค โครงสรางไดอนและสารประกอบแอลฟา,บตา-คารบอนล ไมอมตว (,β-unsaturated carbonyl compound) สามารถเกดเรโซแนนซได ท าใหพนธะมสมบตของพนธะเดยว ความแขงแรงของพนธะหรอคา k จงนอยลง ท าใหความถของการสนของพนธะนอยลงดวย เชน ความถของพนธะ C=O (แบบยด) ของคโทน เทากบ 1,715 cm-1 และมระบบสงยค จะอยในชวง 1,665-1,685 cm-1 หรอความถของพนธะ C=C (แบบยด) ของเอทลน เทากบ 1,630 cm-1 และ 1,3-บวทะไดอน เทากบ 1,600 cm-1 เปนตน เชนเดยวกบพนธะ C=O (แบบยด) ของแอไมด (

9

1,690 cm-1) ซงนอยกวาความถของพนธะ C=O (แบบยด) ของแอลดไฮด ( 1,725 cm-1) เนองจากผลเรโซแนนซของอเลกตรอนคโดดเดยวบนอะตอมไนโตรเจน ดงภาพท 3.4

O O O

1,715C=O stretching (cm-1) 1,675-1,680

CH2

C=C stretching (cm-1) 1,630 1,600

HO

NH2

O

NH2

O

C=O stretching (cm-1) 1,725 1,690

H2C

ภาพท 3.4 ผลเรโซแนนซหรอระบบสงยคตอความถของการสน 6. ผลเหนยวน า ความถของพนธะ C=O (แบบยด) ของสารประกอบคารบอนลจะมากขน

เมออะตอมทม คาสภาพไฟฟาลบสงเกาะกบหมคารบอนล เชน คลอรนและออกซเจน เปนตน ท าใหพนธะ C=O สนลงหรอคาคงท (k) เพมขน เนองจากผลเหนยวน า ความถของการสนจงมากขนดวย ดงน

HO

ORO

ClO

OO O

C=O stretching (cm-1) 1,725 1,735 1,800 1,769 และ 1,810 กรณอะตอมแฮโลเจนแทนทในสารประกอบคารบอนลทต าแหนงแอลฟา- สงผลใหความยาวพนธะ C=O สนลงหรอคาคงท (k) มากขน ความถของพนธะ C=O (แบบยด) จงมากกวาเดม

7. ความเครยดของวง การเปลยนแปลงขนาดวงหรอมมภายในของสารประกอบไซคลก (cyclic compound) จะมผลตอการดดกลนของรงสอนฟาเรด เรยกวา ผลความเครยดของวง (ring strain effect) กลาวคอ

กรณไซโคลแอลคน (cycloalkene) มพนธะคแบบเอนโดไซคลก เมอขนาดวงลดลง ความถของการสนของพนธะ C=C จะลดลง ยกเวนไซโคลโพรพน (Cyclopropene) ในทางตรงขามถาพนธะคแบบเอกโซไซคลก ความถของการสนของพนธะ C=C จะเพมขน ดงน

10

ไซโคลแอลคนมพนธะคแบบเอนโดไซคลก:

C=C strecting (cm-1) 1,646 1,611 1,566 1,641 ไซโคลแอลคนมพนธะคแบบเอกโซไซคลก:

1,651 1,657 1,678 1,780C=C strecting (cm-1) กรณคโทนทมขนาดวงลดลง จะมผลตอความถของการสนของพนธะ C=O (แบบยด)

เพมขน ดงน

O O O

1,715 1,745 1,780C=O strecting (cm-1) 8. พนธะไฮโดรเจน โครงสรางทหมคารบอนลเกดพนธะไฮโดรเจนได จะท าใหพนธะ C=O

มคณสมบตพนธะเดยว นนคอ ความแขงแรงของพนธะนอยลง คาคงท (k) ลดลง จงมผลตอความถของการสนของพนธะ C=O (แบบยด) ดงภาพท 3.5 เชน เมทลซาลไซเลต (Methyl salicylate) เกดพนธะไฮโดรเจนภายในโมเลกล (intramolecular hydrogen bonding) ความถของการสนของพนธะ C=O (แบบยด) เทากบ 1,680 cm-1 ซงนอยกวาหมคารบอนลของเอสเทอร ( 1,735 cm-1) ส าหรบพนธะ C=O ของกรดคารบอกซลกในรปสารละลายจะดดกลนรงสทความถ 1,760 cm-1 แตถาอยในรปของแขงหรอของเหลวบรสทธจะดดกลนรงสทความถ 1,710 cm-1 เนองจากเกดพนธะไฮโดรเจนระหวางโมเลกล (intermolecular hydrogen bonding)

C=O strecting (cm-1)

OO

OCH3

H

hydrogen bonding

1,735 1,680

OO

H

OO

H

1,760 1,710

ภาพท 3.5 ผลของพนธะไฮโดรเจนตอความถของการสนของพนธะ C=O (แบบยด)

11

เครองอนฟาเรดสเปกโทรมเตอร

เครองอนฟาเรดสเปกโทรมเตอรสามารถแบงเปน 2 แบบ ไดแก แบบกระจาย (dispersive) และแบบฟเรยรทรานสฟอรม (Fourier transform) เครองทงสองประเภทมสวนประกอบหลก ดงน

1. แหลงก าเนดแสง ท าหนาทใหรงสอนฟาเรด ไดแก ใยเนรนสต (Nernst filament) โกลบาร (globar) และลวดนโครม แตทนยม คอ ใยเนรนสตท าจากออกไซดของเซอรโคเนยม (ZrO2) ทอเรยม (ThO2) และซเรยม (CeO2) ใหพลงงานสงสด 5,500 cm-1 และโกลบารลกษณะเปนแทงซลคอนคารไบด (silicon carbide) ใหพลงงานสงสด 7,100 cm-1 (มหาวทยาลยสงขลานครนทร, 2560) ส าหรบเครองอนฟาเรดสเปกโทรมเตอรแบบกระจาย (dispersive infrared spectrometer) ล าแสงจะแยกเปนสองล าแสงผานไปยงเซลลตวอยางและเซลลอางอง ดงภาพท 3.6

2. เซลลตวอยาง ส าหรบตวอยางบางชนดตองบรรจในเซลลตวอยางกอนวเคราะห โดยสวนใหญเซลลตวอยางท ามาจากเกลอของแฮไลด เชน โซเดยมคลอไรด (NaCl) โพแทสเซยมโบรไมด (KBr) ลเทยม-ฟลออไรด (LiF) และซลเวอรคลอไรด (AgCl) เปนตน มลกษณะโปรงใสและไมดดกลนรงสอนฟาเรดชวงเดยวกบตวอยาง

3. ตวท าแสงเอกรงค เปนสวนประกอบเฉพาะเครองอนฟาเรดสเปกโทรมเตอรแบบกระจายเทานน ท าหนาทเลอกความยาวคลน นยมใชเกรตตงมากกวาปรซม เนองจากการแยกชด (resolution) สงกวา

4. เครองตรวจหา ท าหนาทเปลยนความเขมของรงสทผานตวอยางเปนสญญาณไฟฟา ไดแก เครองตรวจหาเทอรโมคปเพล (thermocouple detector) มการตอบสนองสญญาณชาจงเหมาะส าหรบเครองอนฟาเรดสเปกโทรมเตอรแบบกระจาย เครองตรวจหาดวเทอเรเทดไทรไกลซนซลเฟต (deuterated triglycine sulfate detector) และเครองตรวจหาสภาพน าแสงท าจากโลหะผสมของปรอทและแคดเมยม (Hg/Cd) เทลลไลต (Tellurite, Te) หรออนเดยมแอนตโมไนด (Indium antimonide, InSb) สวนเครองตรวจหาสภาพน าแสงนยมกบเครองอนฟาเรดสเปกโทรมเตอรแบบ ฟเรยรทรานสฟอรม เรยกชอยอวา เอฟทไออาร (Fourier transform infrared spectroscopy, FITR) ซงมการตอบสนองสญญาณไวกวาเครองตรวจหาเทอรโมคปเพล

5. เครองบนทก ท าหนาทบนทกสญญาณทออกมาจากเครองตรวจหา สวนใหญการวเคราะหหมท าหนาทของสารอนทรยดวยเครองอนฟาเรดสเปกโทรมเตอรจะเปนโหมด (mode) การดดกลนมากกวาการสะทอน ลกษณะสเปกตรมทงสองชนดดงภาพท 3.8 ปจจบนสเปกตรมแบบดดกลนนยม

พลอต (plot) ความสมพนธระหวางรอยละความสงผาน (%T) และเลขคลน ( , cm-1) ตามกฎของเบยร-แลมเบรต

12

จงเขยนสมการแสดงความสมพนธระหวางการดดกลนแสงและความสงผาน

ภาพท 3.6 สวนประกอบของเครองอนฟาเรดสเปกโทรมเตอรแบบกระจาย

ภาพท 3.7 สวนประกอบของเครองฟเรยรทรานสฟอรมอนฟาเรดสเปกโทรสโกป

2,000 1,500 1,000

wavelenght (cm-1)

2,000 1,500 1,000

wavelenght (cm-1)

0.50

0.75

1.00

10

20

30

%Re

flect

ance

Abso

rban

ce

(1) (2)

13

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 5000

50

100

% T

wavenumber (cm-1)

NH

Carbazole

(3)

ภาพท 3.8 อนฟาเรดสเปกตรมของคารบาโซล (Carbazole) 1) และ 3) สเปกตรมแบบดดกลน และ 2) สเปกตรมแบบสะทอน

ทมา (มหาวทาลยรามค าแหง, 2017)

ปจจบนเครองอนฟาเรดสเปกโทรมเตอรจะเปนแบบฟเรยรทรานสฟอรมหรอเครอง FITR ซงใชหลกการการดดกลนสามารถวเคราะหตวอยางไดทงของแขง ของเหลว และแกส หลกการท างานของเครอง FTIR คราว ๆ (ภาพท 3.7) ดงน หลงจากใหความรอนชวงอณหภม 1,000-8,000 องศาเซลเซยส กบแหลงก าเนดรงสแลว รงสอนฟาเรดทถกปลอยออกมาจะผานไปยงเซลลตวอยาง ท าใหดดกลนรงสตรงกบความถการสนหลกมลของพนธะ ซงความเขมของสญญาณจะวเคราะหดวยเครองตรวจหา ไดลกษณะเปนคลน หลงจากประมวลผลโดยการแปลงฟเรยร (Fourier transformation) จะเปลยนเปนเสนสเปกตรมความสมพนธระหวางความเขมและความถ ดงภาพท 3.9 (Birkner & Wang, 2015) ขอดของเครอง FTIR ดงน

1. วเคราะหตวอยางไดทงของแขง ของเหลว และแกส 2. วเคราะหตวอยางปรมาณนอยหรอสารทมความเขมขนสงได 3. มอตราสวนสญญาณตอการรบกวนสงกวาเครองอนฟาเรดสเปกโทรมเตอรแบบกระจาย

(dispersive infrared spectrometer) 4. สแกน (scan) ตวอยางไดรวดเรว 5. ไดสเปกตรมทมการแยกชดและไมมพนหลง (background) 6. สามารถศกษาสเปกตรมไดทงแบบสะทอนและแบบดดกลนทงนขนอยกบขอก าหนด

(specification) ของเครองมอ ตวอยางสเปกตรมแบบสะทอน เชน ฟลม ยาง พลอย และแกว เปนตน

14

rela

tive

inten

sity

optical path difference

relat

ive in

tens

ityFourier transformation

wavenumber (cm-1)

ภาพท 3.9 อนฟาเรดสเปกตรมกอนและหลงผลการแปลงฟเรยร

การเตรยมตวอยาง

ตวอยางทน ามาวเคราะหหมท าหนาทดวยเครองอนฟาเรดสเปกโทรมเตอรนน สถานะอาจมไดทงแกส ของเหลว และของแขง โดยตวอยางแตละชนดมวธการเตรยมตวอยางแตกตางกน ดงน

1. ตวอยางสถานะแกส จะบรรจตวอยางตรงปลายกอกปดเปด (stopcock) ของเซลลตวอยางทมระบบสญญากาศ ดงภาพท 3.10 ตวอยางจะดดกลนรงสอนฟาเรดผานหนาตางโซเดยมคลอไรด (NaCl window)

2. ตวอยางสถานะของเหลว ลกษณะเซลลตวอยางดงภาพท 3.11 กรณตวอยางเปนของเหลวหนดเตรยมโดยทาเปนฟลมบาง ๆ บนจาน (disc) แลวประกบดวยจานอกแผนหนง กรณตวยางเปนสารละลายเตรยมโดยฉดตวอยางตรงชองฉดของเซลลตวอยาง

ภาพท 3.10 เซลลบรรจตวอยางสถานะแกส ทมา (Scientific Corp., 2017)

sample

NaCl window

15

ภาพท 3.11 เซลลบรรจตวอยางสถานะของเหลวและการฉดสารละลายตวอยางเขาเซลลตวอยาง ทมา (เยนหทย แนนหนา, 2549, หนา 111, Derry & Barron, 2017) จานหรอหนาตางส าหรบวเคราะหตวอยางทเปนสารอนทรย นยมท าจากโซเดยมคลอไรด แตถาตวอยางก าจดน าออกไมหมด จะท าใหจานโซเดยมคลอไรดละลายได นอกจากน ยงมจานชนดอน ดงตารางท 3.1 การเลอกใชขนอยกบชวงสเปกตรมการดดกลนของตวอยาง รวมทงคณสมบตทางเคมและการละลายของวสดทใชผลตจาน กรณตองละลายตวอยางกอนวเคราะห ควรพจารณาการดดกลนรงสอนฟาเรดของตวท าละลายไมใหอยในชวงเดยวกบตวอยาง บางครงอาจหลกเลยงปญหาดงกลาวไดโดยใชตวท าละลายดวเทอเรเทด (deuterated solvent) ซงความถของการสนของพนธะ C-D จะนอยกวาความถของการสนของพนธะ C-H ตารางท 3.1 เปรยบเทยบคณสมบตของจานหรอหนาตางส าหรบวเคราะหตวอยางทเปนสารอนทรย

วสด ชวงความถทใช การละลาย หมายเหต

16

วเคราะห (cm-1)

โซเดยมคลอไรด 625-40,000 ละลายในน า เชดออกงาย ดดความชนและเปราะแตกงาย

แซปไฟร (sapphire) 1,780-20,000 - - ผลกเพชร (diamond crystal)

200-1,800 และ 2,500-40,000

- ราคาแพง มความแขงแรง การใชงานไมตองเตรยมเปนแผน

แคลเซยมฟลโอไรด (CaF2)

1,110-70,000 ละลายในกรด ควรหลกเลยงเกลอแอมโมเนยม

ซลเวอรคอลไรด 400-25,000 - มความนม และไวตอแสง โพแทสเซยมโบรไมด 400-40,000 ละลายในน า

และเอทานอล เชดออกงาย ดดความชนและเปราะแตกงาย

ทมา (Derry & Barron, 2017) การใชเซลลตวอยางทมลกษณะเปนแผน ไดแก โซเดยมคลอไรดและโพแทสเซยมโบรไมด มขอควรระวง ดงน

1. หลกเลยงการสมผสกบตวท าละลายทสามารถละลายเซลลตวอยางได 2. ควรเกบไวในเดซกเคเตอร (desiccator) ทมซลกาเจลดดความชน 3. ควรใชถงมอขณะจบเซลลตวอยาง 4. ควรใชผาเชดท าความสะอาดเฉพาะ เพอปองกนรอยขดขวน 5. ตองก าจดน าในตวอยางออกใหหมด เพราะเซลลตวอยางจะละลายได

3. ตวอยางสถานะของแขง ของแขงทเตรยมเปนสารละลายได จะวเคราะหโดยฉดเขาชองของเซลลตวอยาง ดงภาพท 3.10 แตถาของแขงไมสามารถละลายตวท าละลายได มวธการเตรยมดงน วธแรก จานโพแทสเซยมโบรไมด (KBr disc) โดยบดตวอยางกบโพแทสเซยมโบรไมดเปนของแขงสขาวทอบไลความชนแลว บดผสมใหเขากนในโกรงทมพนผวมนเพอปองกนไมใหตวอยางตด จากนนใสของผสมในชดเตรยมจานโพแทสเซยมโบรไมด ดงภาพท 3.12 โดยเกลยของผสมใหสม าเสมอ แลวน าไปวางบนแทนเครองอดไฮดรอลก (hydraulic press) จะไดจานโพแทสเซยมโบรไมดมลกษณะเปนทรงกลมและโปรงใส โดยเฉพาะบรเวณตรงกลางซงรงสอนฟาเรดจะสองผาน เมอตองการวเคราะหจะยดจานโพแทสเซยมโบรไมดดวยเซลลเฉพาะดงภาพท 3.12

17

ram

pellet

upper pellet

lower pellet

ram

sample + KBr

press

vacuum

(4)

ภาพท 3.12 ชดอปกรณเตรยมจานโพแทสเซยมโบรไมด 1) โกรงบดตวอยาง 2) เครองอดไฮดรอลก 3) เซลลจานโพแทสเซยมโบรไมด และ 4) ชดเตรยมจานโพแทสเซยมโบรไมด

ทมา (The University of Jerusalem, 2009, Specac Inc., 2017) วธทสอง นจอลมลล (Nujol mull) นจอลหรอน ามนพาราฟน (paraffin oil) มสตรทวไป

คอ CH3(CH2)nCH3 โดยท n = 18-20 วธนเตรยมโดยบดตวอยางในโกรงจนกระทงของผสมมลกษณะหนดขนรวมเปนเนอเดยวกน จากนนทาเปนฟลมบาง ๆ ลงบนจานส าหรบวเคราะหตวอยาง ดงตารางท 3.1 เชน โพแทสเซยมโบรไมดและโซเดยมคลอไรด เปนตน โดยนจอลจะดดกลนรงสเฉพาะความถของการสนของพนธะ C-H เทานน ลกษณะสเปกตรมดงภาพท 3.13 เนองจากสารอนทรยจะประกอบดวยพนธะ C-H พกการดดกลนของนจอลจงไมมผลตอการวเคราะหหมท าหนาทของตวอยาง

การเตรยมตวอยางสถานะของแขงดวยวธใดสามารถน ากลบคน (recovery) ได จงอธบาย จงบอกลกษณะอนฟาเรดสเปกตรมเมอบดตวอยางกบโพแทสเซยมโบรไมดทมความชน

18

0

50

100

% T

wavenumber (cm-1)4,000 3,500 3,000 2,500 2,000 1,500 1,000 500

ภาพท 3.13 อนฟาเรดสเปกตรมของนจอล ส าหรบเครอง FTIR รนใหมถกพฒนาใหสามารถวเคราะหตวอยางไดโดยตรง ผานอปกรณไดแก 1) ผลกเพชร ซงเหมาะกบของแขงทวไปและของแขงทมผวไมเรยบ และตองทนตอแรงกดได และ 2) ผลกเจอรมาเนยม (Germanium crystal) เหมาะกบตวอยางทคอนขางนม เชน ฟลมและยาง เปนตน ขอดของการวเคราะหตวอยางโดยตรง คอ เชดท าความสะอาดงายดวยอะซโทนและกระดาษช าระ

อนฟาเรดสเปกตรมของสารอนทรย

เมออเลกตรอนในพนธะทวองไวตอรงสอนฟาเรดดดกลนพลงงานทความยาวคลนตรงกบความถของการสนหลกมล อเลกตรอนไปอยในสถานะถกกระตนสงผลใหพนธะเกดการสนมากขน จากนนอเลกตรอนจะกลบสสถานะพนพรอมกบคายพลงงานออกมาเทากบพลงงานทดดกลนเขาไป ซงความถทดดกลนนนเปนคาเฉพาะของแตละพนธะในสารอนทรย จงสามารถใชวเคราะหหมท าหนาทของโครงสรางได อนฟาเรดสเปกตรมของสารอนทรยแตละประเภท (รชน ตณฑะพานชกล, 2544, หนา 106-160) ดงน

19

1. แอลเคน

แอลเคนเปนสารประกอบไฮโดรคารบอน (hydrocarbon compound) ภายในโครงสรางประกอบดวยพนธะ C-C และพนธะ C-H เทานน การสนหลกมลม 4 แบบ คอ การสนแบบยดและแบบงอของพนธะ C-C และพนธะ C-H แตเนองจากการสนของพนธะ C-C พกจะปรากฏทความถ <1,200 cm-1 และมความเขมต า นกเคมอนทรยจงสนใจความถของการสนของพนธะ C-H ดงน

- พนธะ C-H (แบบยด) ของหมเมทล (-CH3) แบบสมมาตรทความถ 2,872 cm-1 และแบบไมสมมาตรทความถ 2,962 cm-1 และความเขมของแตละพกจะขนอยกบจ านวนหมเมทล

- พนธะ C-H (แบบยด) ของหมเมทลลน (Methylene group, -CH2-) แบบสมมาตรทความถ 2,853 cm-1 และแบบไมสมมาตรทความถ 2,926 cm-1 ทงนถาหมเมทลลนในโครงสรางเปนวง ความถจะขนอยกบผลความเครยดของวง (เยนหทย แนนหนา, 2549, หนา 123) ดงน ขนาดวง 3 เหลยม 4 เหลยม 5 เหลยม 6 เหลยม (cm-1) แบบสมมาตร 3,020 2,900 3,870 2,850 (cm-1) แบบไมสมมาตร 3,100 2,990 2,950 2,930

- พนธะ C-H (แบบงอ) ของหมเมทลแบบสมมาตรทความถ 1,375 cm-1 ความเขมต าและแบบไมสมมาตรทความถ 1,450 cm-1 ความเขมปานกลาง แตถาโครงสรางมหมไอโซโพรพล (iso-Propyl group, -CH(CH3)2) พกของพนธะ C-H (แบบงอ) ของหมเมทลแบบสมมาตรจะแยกเปนสองแถบ ทชวงความถ 1,365-1,370 และ 1,380-1,385 cm-1 ซงแถบทงสองมความเขมเทากน กรณพนธะ C-H (แบบงอ) ของหมเมทลของหมเทอเทยรบวทล (t-Butyl group, -C(CH3)3) จะเกดทความถ 1,370 และ 1,390 cm-1 ลกษณะลายบงชในสเปกตรมดงภาพท 3.14

- พนธะ C-H (แบบงอ) ของหมเมทลลน เกดการสนไดทงแบบกรรไกร การโยก การบด และการกระดก แตเฉพาะการสนแบบกรรไกรเทานน ( 1,465 cm-1) ทมความเขมไมต ามากและปรากฏในสเปกตรมได ซงจะมความถนอยลงถาเมออยในโครงสรางแอลเคนโซปด

-

20

CHH

3C

H3C

CCH

3

CH3

H3C

1,500 1,400 1,300 cm-1 1,500 1,400 1,300 cm-1

C-H bending of CH3

(symmetr ic)

ภาพท 3.14 ลกษณะพกของพนธะ C-H (แบบงอ) ของหมไอโซโพรพลและหมเทอเทยรบวทล ทมา (Pavia, Lampman & Kriz, 1979, p. 34)

ตวอยางอนฟาเรดสเปกตรมของแอลเคน เชน เฮกเซน ดงภาพท 3.15 มความถของการสนของพนธะ C-H (แบบยด) ของหมเมทลและหมเมทลลน เทากบ 2,900 cm-1 สวนพนธะ C-C (แบบยด) ทชวงความถ 800-1,300 cm-1 และความเขมสญญาณต า นอกจากน การสนของพนธะ C-H ของหมเมทลและหมเมทลลนจะอยทชวงความถ 1,300-1,500 cm-1 ซงพกของความถของการสนแบบงอของ -CH3 น จะไมปรากฏในสเปกตรมของไซโคลเฮกเซน ดงภาพท 3.16

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

Hexane

C-H stretching of CH2, CH

3(asymmetric)

C-H stretching of CH2, CH

3(symmetric)

C-H bending of CH(symmetric)

C-H bending of CH2,

CH3 (asymmetric)

3

CH3(CH

2)4CH

3

ภาพท 3.15 อนฟาเรดสเปกตรมของเฮกเซน

21

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

Cyclohexane

C-H stretching(symmetrical) of CH

2

C-H stretching(asymmetrical) of CH

2

C-H bending of CH2

ภาพท 3.16 อนฟาเรดสเปกตรมของไซโคลเฮกเซน

2. แอลคน

หมท าหนาทของแอลคน ไดแก พนธะค (C=C) แตส าหรบแอลคนยกเวนทมหมแทนท 4 หม (tetrasubstituted alkene) จะมไวนลโปรตอน (vinyl proton, =C-H) คอ อะตอมไฮโดรเจนบนอะตอมคารบอนชนดไฮบรไดเซชน sp2 ซงการสนทงพนธะ C=C และ =C-H ของแอลคนทนาสนใจ ดงน

- พนธะ =C-H (แบบยด) ของไวนลโปรตอนทชวงความถ 3,000-3,100 cm-1 ความเขมปานกลาง ซงความถและความเขมจะขนอยกบจ านวนหมแทนทบนพนธะค ดงตารางท 3.2

- พนธะ =C-H (แบบงอ) ของไวนลโปรตอน พบการสนในระนาบทความถ 1,415 cm-1 ความเขมปานกลางถงต า และการสนตงฉากกบระนาบทชวงความถ 650-1,000 cm-1 ความเขมสง ซงลายบงชของชวงความถของการสนตงฉากกบระนาบนจะใชบอกจ านวนหมแทนทบนพนธะคได ดงตารางท 3.2 และภาพท 3.17

- พนธะ C=C (แบบยด) ทชวงความถ 1,620-1,680 cm-1 ความเขมปานกลางและต ามาก ส าหรบแอลคนแบบทรานส- สมมาตรและแอลคนมหมแทนท 4 หม จะไมปรากฏในสเปกตรม เชน อนฟาเรดสเปกตรมของซส- (cis-) และทรานส-2-เพนทน (trans-2-Pentene) จะสงเกตวาไมปรากฏความถของพนธะ C=C (แบบยด) ในสเปกตรมของทรานส-2-เพนทน ดงภาพท 3.18 ปจจยตอความถของพนธะ C=C (แบบยด) ขนอยกบระบบสงยคและขนาดวง

ทานคดวาแอลคนทมหมแทนท 4 หม มการสนของพนธะ =C-H ของไวนลโปรตอนหรอไม 2-บวทน (2-Butene) จะปรากฏความถของพนธะ C=C (แบบยด) ในสเปกตรมหรอไม

22

ตารางท 3.2 ความถของการสนของพนธะในโมเลกลแอลคน

โครงสราง แอลคน

ความถ (cm-1)

พนธะ =C-H (แบบยด) พนธะ =C-H (แบบงอ) การสนตงฉากกบระนาบ

พนธะ C=C (แบบยด)

H

H

R

H

3,010-3,040 (ปานกลาง) และ 3,095-3,075 (ปานกลาง)

985-995 (สง) และ 905-915 (สง)

1,645 (ปานกลาง)

R1

H

R2

H

ซส-

3,010-3,040 (ปานกลาง)

690 (สง) 1,658 (ปานกลาง)

R1

H

H

R2

ทรานส-

3,010-3,040 (ปานกลาง)

960-970 (สง) 1,675 (ปานกลาง)

H

H

R2

R1

3,075-3,095 (ปานกลาง) 885-895 (สง) 1,653 (ปานกลาง)

R1

H

R2

R3

3,010-3,040 (ปานกลาง)

790-840 (สง) 1,669 (ปานกลาง)

R1

R4

R2

R3

ไมปรากฏ ไมปรากฏ 1,669 (ต า)

ทมา (รชน ตณฑะพานชกล, 2544, หนา 99-100)

HH

R

H

R1

H

R2

H

ซส- R1

H

H

R2

ทรานส-

1,000 800 600 cm-1

1,000 800 600 cm-1

1,000 800 600 cm-1

HH

R2

R1

R1

H

R2

R3

R1

R4

R2

R3

1,000 800 600 cm-1

1,000 800 600 cm-1

1,000 800 600 cm-1

no peak

ภาพท 3.17 ลายบงชของการสนของพนธะ =C-H (แบบงอ) ทชวงความถ 650-1,000 cm-1 ทมา (เยนหทย แนนหนา, 2549, หนา 127)

23

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

cis-2-PenteneH

3C CH

2CH

3

C-H stretchingof CH

2, CH

3

=C-H stretching

=C-H stretching

=C-H bending(out of plane)

C-H bending of CH

2, CH

3

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

trans-2-PenteneH

3C

CH2CH

3

C-H stretchingof CH

2, CH

3

=C-H stretching

no peak=C-H stretching =C-H bending

(out of plane)C-H bending of CH

2, CH

3

ภาพท 3.18 อนฟาเรดสเปกตรมของซส- และทรานส-2-เพนทน

3. แอลไคน

แอลไคนเปนสารประกอบไฮโดรคารบอน มหมท าหนาท ไดแก พนธะสาม ( C C ) แอลไคนโซเปดสามารถจ าแนกออกเปน 3 ประเภท ไดแก พนธะสามตรงปลายโซ (terminal alkyne) และพนธะสามภายในโซ (internal alkyne) จงมการสนของพนธะทส าคญ ดงน

- พนธะ C H (แบบยด) ทชวงความถ 3,333-3,627 cm-1 มความเขมสง จะพบเฉพาะแอลไคนทมพนธะสามตรงปลายโซเทานน เชน 1-เฮกไซน ดงภาพท 3.19 แตความถของการสน

C H (แบบยด) ในชวงนจะใกลเคยงกบการสนแบบยดของพนธะ O-H และพนธะ N-H การพสจนโครงสรางของแอลไคนจงจ าเปนตองใชขอมลอนประกอบดวย

24

- พนธะ C C (แบบยด) สามารถใชแยกประเภทแอลไคนได กรณโครงสรางมพนธะสามตรงปลายโซทชวงความถ 2,100-2,150 cm-1 ความเขมต า ดงภาพท 3.19 สวนกรณโครงสรางมพนธะสามภายในโซทชวงความถ 2,190-2,260 cm-1 ความเขมต า ดงภาพท 3.20 แตถาพนธะสามมระบบสงยคกบหมคารบอนล จะท าใหความถของพนธะ C C (แบบยด) เขมมากขน ขอสงเกตคอ ความถของพนธะ C C (แบบยด) อาจไมปรากฏในแอลไคนบางชนด และใกลเคยงกบชวงความถของพนธะ C N ของสารประกอบไนไทรล (nitrile compound)

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

1-HexyneC C CH2CH2CH2CH3HC H

stretchingC-H stretching

C C Hstretching C-H bending

of CH2, CH

3

ภาพท 3.19 อนฟาเรดสเปกตรมของ 1-เฮกไซน

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

2-HexyneH3C CH2CH2CH3C-H stretching

C Cstretching

C-H bendingof CH

2, CH

3

ภาพท 3.20 อนฟาเรดสเปกตรมของ 2-เฮกไซน

25

4. แอโรแมตกไฮโดรคารบอน

ลกษณะโครงสรางแอโรแมตกไฮโดรคารบอนจะมสวนของวงเบนซน ซงประกอบดวยพนธะคสลบกบพนธะเดยว การดดกลนรงสอนฟาเรด ดงน

- พนธะ =C-H (แบบยด) ของอะตอมไฮโดรเจนเกาะบนเบนซนทชวงความถ 3,000-3,100 cm-1 ความเขมต าถงปานกลาง ซงเปนชวงความถเดยวกบการสนของไวนลโปรตอนในแอลคน แตสามารถยนยนวาเปนแอโรแมตกจากการสนของพนธะจากแถบความถเกน

- พนธะ =C-H (แบบงอ) จ าแนกเปนการสนในระนาบ ( 1,000-1,300 cm-1) และการสนตงฉากกบระนาบ ( 675-900 cm-1) ซงการสนตงฉากกบระนาบมความเขมคอนขางสง มลายบงชลกษณะเฉพาะบอกจ านวนและรปแบบการแทนทบนเบนซน ดงตารางท 3.3 ยกเวนจะไมปรากฏของแอโรแมตกทมหมแทนท ไดแก หมไนโทรและหมคารบอกซล

- พนธะ C=C (แบบยด) ของอะตอมคารบอนในเบนซนทชวงความถ 1,450-1,600 cm-1 โดยเฉพาะทความถ 1,500 cm-1 จะเหนพกไดชดเจน แสดงวาโครงสรางมหมฟนล (Phenyl group,

) เชน อนฟาเรดสเปกตรมของโทลอน ดงภาพท 3.21 - แถบความถเกน ทชวงความถ 1,667-2,000 cm-1 ถงแมจะมความเขมต าแตเปนชวงทม

ลายบงชเฉพาะ ดงตารางท 3.3 โดยบอกจ านวนและรปแบบการแทนทบนเบนซนได ส าหรบแอโรแมตกเกาะกบหมคารบอนล พกในชวงความถนจะถกบดบง อยางไรกตาม การพสจนโครงสรางสามารถพจารณาจากการสนของพนธะ =C-H (แบบงอ) ตงฉากกบระนาบ ( 675-900 cm-1) ไดเชนเดยวกน

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

Toluene

CH3

=C-H stretchingof Ar

C-H stretching of CH3

C=C stretching of Ar

=C-H bending(in plane)

=C-H bending(out of plane)

overtonemono S

N of Ar

ภาพท 3.21 อนฟาเรดสเปกตรมของโทลอน

26

ตารางท 3.3 ลกษณะลายบงชของการสนของพนธะ =C-H (แบบงอ) ตงฉากกบระนาบและแถบความถเกนของแอโรแมตกไฮโดรคารบอน

โครงสราง แอโรแมตก

รปแบบของลายลงช พนธะ =C-H (แบบงอ) ตงฉากกบระนาบ แถบความถเกน

R

900 800 700 650 cm-1

0

100

%T

2,000 1,900 1,800 1,700 1,600 cm-1

80

100

%T

R

1 R2

0

100

%T

80

100

%T

R

1

R2

0

100

%T

80

100

%T

R

1R

2

0

100

%T

60

100

%T

R

1

R3

R2

0

100

%T

90

100

%T

R

1

R3

R2 0

100

%T

90

100

%T

R

1 R2

R3 0

100

%T

90

100

%T

R

1 R2

R4

R3 0

100

%T

90

100

%T

R

1 R2

R4

R3

0

100

%T

90

100

%T

R

1 R2

R4

R3

0

100

%T

90

100

%T

R

1 R2

R5

R3R

4 0

100

%T

90

100

%T

R

1 R2

R5

R3R

4

R6

0

100

%T

90

100

%T

ทมา (เยนหทย แนนหนา, 2549, หนา 133)

27

5. แอลกอฮอลและสารประกอบฟนอลก

เมอหมไฮดรอกซลเกาะกบหมแทนท (R) เรยกวา แอลกอฮอล (alcohol) ถาหมไฮดรอกซลเกาะกบเบนซน (Ar) เรยกวา สารประกอบฟนอลก (phenolic compound) การสนของพนธะดงน

- พนธะ O-H (แบบยด) ลกษณะพกและความถขนอยกบการเตรยมตวอยาง กลาวคอ กรณวเคราะหตวอยางของแขงหรอของเหลวเขมขน เกดทชวงความถ 3,200-3,500 cm-1

ลกษณะสเปกตรมกวาง (broad spectrum) และความเขมสง ดงภาพท 3.22(1) เนองจากเกดพนธะไฮโดรเจนระหวางโมเลกล

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

1-HexanolOH

neat liquid

O-H stretching(hydrogen bonding)

C-H stretching

C-H bendingof CH

2, CH

3

(1)

C-O stretching

0

50

100

% T

4,000 3,000 cm-1

(2) CCl4

solution

free O-Hstretching

O-H stretching(hydrogen bonding)

0

50

100

% T

4,000 3,000 cm-1

(3) gas phase or very dilution

free O-H stretching

ภาพท 3.22 อนฟาเรดสเปกตรมของ 1-เฮกซานอล (1) ของเหลวบรสทธ (2) สารละลายในคารบอนเท-ทระคลอไรด และ (3) สภาวะแกสหรอสารละลายเจอจางมาก ๆ

ทมา (Michigan State University, 2013b)

28

กรณวเคราะหตวอยางเจอจางในคารบอนเททระคลอไรด (Carbon tetrachloride, CCl4) หมไฮดรอกซลมทงเกดพนธะไฮโดรเจนระหวางโมเลกลทชวงความถ 3,200-3,500 cm-1 แถบกวาง และหมไฮดรอกซลอสระ (free hydroxyl group) ทความถ 3,600 cm-1 ลกษณะแหลมและความเขมสง ดงภาพท 3.22(2)

กรณวเคราะหตวอยางเจอจางมาก ๆ หรอในสภาวะแกส โมเลกลจะอยหางกน สงผลให หมไฮดรอกซลไมเกดพนธะไฮโดรเจนระหวางโมเลกล การสนของพนธะ O-H ทชวงความถ 3,590-3,650 cm-1 ของหมไฮดรอกซลอสระ เชน 1-เฮกซานอล (1-Hexanol) ดงภาพท 3.22(3) เชนเดยวกนถาหมไฮดรอกซลสามารถเกดพนธะไฮโดรเจนภายในโมเลกล เชน วานลลน (Vanillin) การสนแบบยดของพนธะ O-H จะเกดอสระทความถ 3,540 cm-1 มลกษณะพกแหลม

- พนธะ C-O (แบบยด) ทชวงความถ 1,000-1,410 cm-1 ซงการสนนสามารถบอกชนดแอลกอฮอลอมตว ไดแก แอลกอฮอลปฐมภม (primary alcohol) ( 1,050-1,085 cm-1) แอลกอฮอลทตยภม (secondary alcohol) ( 1,087-1,124 cm-1) และแอลกอฮอลตตยภม (tertiary alcohol) ( 1,124-1,205 cm-1) นอกจากน แอลกอฮอลทโครงสรางเปนวงหรอมพนธะคหรอพนธะสาม จะมความถของพนธะ C-O (แบบยด) นอยกวาปกต ดงภาพท 3.23

CH2OHH C-O stretching 1,050 1,030 cm-1

OH

OH

OH

C-O stretching (equatorial) 1,085 1,068 cm-1

C-O stretching (axial) 1,085 970 cm-1

(eq) (ax)

ภาพท 3.23 ความถของพนธะ C-O (แบบยด) ของแอลกอฮอลเปนวงและไมอมตว ทมา (Michigan State University, 2013b)

จงแสดงการเกดพนธะไฮโดรเจนภายในโมเลกลของวานลลน

CHO

OHOCH

3 Vanillin

ท าไมการสนแบบยดของพนธะ C-O ในไซโคลเฮกซานอล (Cyclohexanol) จงเกดทความถ 1,068 และ 970 cm-1 จงอธบาย

29

ส าหรบสารประกอบฟนอลกโครงสรางจะมสวนของฟนอล อนฟาเรดสเปกตรมจงพบความถทส าคญเหมอนสเปกตรมของแอลกอฮอล แตจะมแถบความถเกนเพมเตม ดงภาพท 3.24

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

Phenol

OH

O-H stretchingC-H stretching

overtone of Ar

C=C stretching

C-O stretching

=C-H bending(out of plane)

ภาพท 3.24 อนฟาเรดสเปกตรมของฟนอล

6. อเทอร

หมท าหนาทของอเทอร ไดแก หมออกซ (oxy group, -O-) มสตรทวไป คอ R-O-R’ โดยท R คอ หมแอลคลหรอหมแอรล การสนแบบยดของพนธะ C-O เกดทชวงความถ 1,000-1,300 cm-1 ความเขมสง ทงนขนอยกบโครงสรางอเทอร ดงภาพท 3.25

a) Aliphatic ether

b) Alicyclic ether

c) Aromatic ether

d) Vinyl ether

CH3CH

2-O -CH

3CH

3 O CH3

O

H2C C O CH

3H

O

O

ภาพท 3.25 ตวอยางโครงสรางอเทอรประเภทตาง ๆ

30

กรณอะลฟาตกอเทอร (aliphatic ether) และอะลไซคลกอเทอร (alicyclic ether) เกดการสนของพนธะ C-O (แบบยด) ไมสมมาตร ( 1,120 cm-1) ความเขมสง เชน ไดเอทลอเทอร (Diethyl ether) ดงภาพท 3.26 สวนพนธะ C-O (แบบยด) สมมาตรจะมความเขมต ามาก จงอาจไมปรากฏในสเปกตรม

กรณแอโรแมตกอเทอร (aromatic ether) และไวนลอเทอร (vinyl ether) พนธะ C-O (แบบยด) ไมสมมาตรทชวงความถ 1,220-1,250 cm-1 ความเขมสง เหนพกชดเจน และพนธะ C-O (แบบยด) สมมาตร ความถท 1,040 cm-1 ความเขมสง เชน อะนโซล ดงภาพท 3.27

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

Diethyl ether

CH3CH

2OCH

2CH

3

C-H stretching

C-O stretching(asymmetrical)

ภาพท 3.26 อนฟาเรดสเปกตรมของไดเอทลอเทอร

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

Anisole

OCH3

=C-H stretching C-H stretching

C=C stretching

mono SN

of Ar

C-O stretching (asymmetrical)

C-O stretching(symmetrical)

=C-H bending(out of plane)

ภาพท 3.27 อนฟาเรดสเปกตรมของอะนโซล

31

จะสงเกตวาความถของพนธะ C-O (แบบยด) ไมสมมาตรของแอโรแมตกอเทอรและไวนล-อเทอร ( 1,120 cm-1) จะสงกวาอะลฟาตกอเทอรและอะลไซคลกอเทอร ( 1,220-1,250 cm-1)เนองจากผลเรโซแนนซท าใหเพมความแขงแรงของพนธะ C-O ดงภาพท 3.28

O CH3

H2C C O CH

3H

O CH3

H2C C O CH

3H

aromatic ether vinyl ether

ภาพท 3.28 เรโซแนนซของแอโรแมตกอเทอรและไวนลอเทอร

7. สารประกอบคารบอนล

โครงสรางทมหมคารบอนล เรยกวา สารประกอบคารบอนล เชน คโทน แอลดไฮด เอสเทอร กรดคารบอกซลก แอซดแอนไฮไดรด (acid anhydride) และแอไมด เปนตน การสนของพนธะ C=O (แบบยด) ทชวงความถ 1,650-1,850 cm-1 ทงนความถจะขนอยกบคาสภาพไฟฟาลบของอะตอมทเกาะกบหมคารบอนล โดยสวนใหญจะเทยบความถของพนธะ C=O ของสารประกอบคารบอนลกบ คโทน ดงภาพท 3.29 นอกจากน ปจจยตอความถของพนธะ C=O ยงขนอยกบระบบสงยค ความเครยดของวง และพนธะไฮโดรเจนอกดวย

R R'O

C=O stretching ketoneR OH

OR NH

2

O

carboxylic acidamide

R HO

R OR'O

R ClO

RO

R'O

1,760 and 1,8101,8001,7351,7251,7151,7101,690aldehyde ester acid chloride acid anhydride

( , cm-1)

ภาพท 3.29 ความถของการสนหลกมลของพนธะ C=O (แบบยด) ของสารประกอบคารบอนล รายละเอยดของอนฟาเรดสเปกตรมของสารประกอบคารบอนลแตละประเภท ดงน

7.1 คโทน หมท าหนาท ไดแก หมคารบอนล มการสนดงน - พนธะ C=O (แบบยด) ส าหรบคโทนอมตวโซเปดมการสนทความถ 1,715 cm-1

ความเขมสง เชน บวทาโนน (Butanone) ดงภาพท 3.30 กรณคโทนมระบบสงยค ความถของพนธะ C=O (แบบยด) จะลดลง เชน ความถของพนธะ C=O (แบบยด) ของอะซโทฟโนน (Acetophenone) ทความถ 1,691 cm-1 สวนคโทนทมขนาดวงลดลงจากวง 6 เหลยม ความถของพนธะ C=O (แบบยด) จะเพมขน เชน ไซโคลเพนทาโนน (Cyclopentanone) ความถของพนธะ C=O (แบบยด) ท 1,745 cm-1

32

หรอคโทนทมอะตอมแฮโลเจนซงมสภาพไฟฟาลบสงทอะตอมคารบอนต าแหนงแอลฟา- จะเกดผลเหนยวน า ท าใหพนธะ C=O สนลง ความถของพนธะ C=O (แบบยด) จงเพมขนเชนเดยวกน

- แถบความถเกน ทชวงความถ 3,320-3,500 cm-1 ความเขมคอนขางต า ปกตแถบความถเกนจะมคาประมาณ 2 เทาของความถของพนธะ C=O (แบบยด) เชน บวทาโนน มแถบความถเกนท 3,425 cm-1 ดงภาพท 3.30

จากโครงสรางอะซโทฟโนน จงอธบายวาท าไมความถของพนธะ C=O (แบบยด) ลดลงจากความถของคโทนปกต ( 1,715 cm-1)

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

Butanone

O

overtone of C=O

C=O stretching

C-H stretching

ภาพท 3.30 อนฟาเรดสเปกตรมของบวทาโนน

7.2 แอลดไฮด หมท าหนาท ไดแก หมฟอรมล (formyl group, -CHO) การสนของพนธะดงน

- พนธะ C=O (แบบยด) สนทความถ 1,725 cm-1 ความเขมสง เชน บวไทแรลดไฮด (Butyraldehyde) ดงภาพท 3.31 จะเหนวาการสนของพนธะ C=O (แบบยด) ของแอลดไฮดมความถนอยกวาการสนของคโทน เนองจากโครงสรางคโทนมหมแอลคล 2 หม ซงเปนหมใหอเลกตรอน จงเกดปรากฏการณไฮเพอรคอนจเกทฟ ดงภาพท 3.32 พนธะ C=O จงมความแขงแรงนอยกวาแอลดไฮด ความถของพนธะ C=O (แบบยด) ของแอลดไฮดจงมากกวาคโทน กรณแอโรแมตกแอลดไฮดซงมระบบสงยค ความยาวพนธะ C=O มากขน จงท าใหความถของพนธะนอยลงดวย เชน เบนแซลดไฮด (Benzaldehyde) มความถท 1,703 cm-1

33

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

ButyraldehydeH

Oovertone of C=O

C-H stretching of CH

2, CH

3

C-H stretchingof -CHO

C=O stretching

ภาพท 3.31 อนฟาเรดสเปกตรมของบวไทแรลดไฮด

R R'O

ketone

R HO

1,725 1,715aldehyde

( , cm-1)C=O stretching

H3C H

OH

2C H

OHhyperconjugative effect

ภาพท 3.32 ปรากฏการณไฮเพอรคอนจเกทฟของแอลดไฮดและคโทน

- พนธะ C-H (แบบยด) ของหมฟอรมล เกดการสนทงแบบสมมาตรทความถ 2,750 cm-1 และแบบไมสมมาตรทความถ 2,850 cm-1 ซงความถใกลเคยงกบการสนแบบยดของพนธะ C-H ของหมเมทลและหมเมทลลน ดงภาพท 3.31 ถงแมการสนทงสองแบบมความเขมต า แตเปนแถบทส าคญใชบอกความแตกตางระหวางแอลดไฮดและคโทนได

- แถบความถเกน มคาประมาณ 2 เทาของความถของพนธะ C=O (แบบยด) ทชวงความถ 3,320-3,500 cm-1 เชน แถบความถเกนของบวไทแรลดไฮด 3,436 cm-1 ดงภาพท 3.31

34

7.3 เอสเทอร สตรโครงสรางทวไป คอ R-COOR’ เตรยมไดจากกรดคารบอกซลกหรอ อนพนธท าปฏกรยากบแอลกอฮอล ดงสมการ (3.2) การสนของพนธะของคารบอกซเลต (carboxylate) ดงน

R OHO

+ R'-OH R OR'O

+ H2OH+

esteralcoholcarboxylic acid

(3.2)

- พนธะ C=O (แบบยด) ทความถ 1,735 cm-1 ซงมากกวาความถของการสนของแอลดไฮดนและคโทน เนองจากหมคารบอนลเกาะกบอะตอมออกซเจนทมคาสภาพไฟฟาลบสง จงท าใหความยาวพนธะ C=O สนลงหรอพนธะแขงแรงมากกขน เชน เอทลอะซเทต (Ethyl aceatate) ดงภาพท 3.33 กรณเอสเทอรสงยค (conjugated ester) สวนกรดคารบอซลกเปนแอโรแมตกหรอมระบบสงยค สามารถเกดเรโซแนนซกบหมคารบอนลได ท าใหพนธะ C=O ยาวขน ความถของการสนจงลดลง เชน เมทลเบนโซเอต (Methyl benzoate) ทความถ 1,724 cm-1 ดงภาพท 3.34 ในทางตรงขาม โครงสรางเอสเทอรสวนแอลกอฮอลเปนแอโรแมตกหรอมระบบสงยค เมอเกดเรโซแนนซพนธะ C=O จะสนลง ความถของการสนจงเพมขน เชน ไวนลอะซเทต (Vinyl acetate) ทความถ 1,770 cm-1 ดงภาพท 3.34 กรณแลกโทนหรอเอสเทอรโซปด ความเครยดของวงจะมผลตอความถของพนธะ C=O (แบบยด) โดยปกตถาขนาดวงลดลง ความถของการสนจะเพมขน แตถาแลกโทนมระบบสงยค ความถจะลดลงจากเดม ดงภาพท 3.34

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

Ethyl acetateH

3C OCH

2CH

3

Oovertone of C=O

C-H stretching

C=O stretchingC-O stretching

ภาพท 3.33 อนฟาเรดสเปกตรมของเอทลอะซเทต

35

OCH3

O

( , cm-1)C=O stretching

H3C O-CH=CH

2

OOCH

3

O

H3C O=CH-CH

2

O

Methyl benzoate Vinyl acetate

1,735 1,724 1,735 1,770

( , cm-1)C=O stretching

OO

OO

OO

O

O

O

OO

O

O

O

1,735 1,770 1,8201,720 1,7501,760 1,800

-lactone: -lactone: -lactone:

ภาพท 3.34 การสนแบบยดของพนธะ C=O ของเอสเทอรสงยคและแลกโทน ทมา (รชน ตณฑะพานชกล, 2544, หนา 143-147)

- พนธะ C-O (แบบยด) การสนจ าแนกออกเปน 2 ชนด ไดแก การสนพนธะ C-O (แบบยด) จากสวนกรดคารบอกซลกทชวงความถ 1,000-1,300 cm-1 ความเขมสงและแถบกวาง ดงภาพท 3.33 และการสนพนธะ C-O (แบบยด) จากสวนแอลกอฮอลทชวงความถ 1,000-1,150 cm-1 ความเขมปานกลางถงต ามาก

- แถบความถเกน มคาประมาณ 2 เทา ของความถแบบยดของพนธะ C-O (แบบยด) ทชวงความถ 3,320-3,650 cm-1

7.4 กรดคารบอกซลก หมท าหนาท ไดแก หมคารบอกซล (-COOH) การเตรยมตวอยางในการวเคราะหอนฟาเรดสเปกตรมทงของแขงบรสทธ ของเหลวบรสทธ หรอสารละลายเจอจางกตาม สวนใหญกรดคารบอกซลกจะเกดพนธะไฮโดรเจนระหวางโมเลกลได การสนของพนธะดงน

- พนธะ C=O (แบบยด) ส าหรบกรดคารบอกซลกอมตวโซเปดเกดการสนทความถ 1,710 cm-1 ความเขมสง เชน เอน-กรดบวไทรก (n-Butyric acid) ดงภาพท 3.35 แตถาโครงสรางมระบบสงยค เชน กรดเบนโซอก การสนทความถ 1,689 cm-1 ดงภาพท 3.36 เนองจากผลเรโซแนนซ ท าใหพนธะ C=O ยาวขน

- พนธะ O-H (แบบยด) เนองจากเกดพนธะไฮโดรเจนระหวางโมเลกล การสนของพนธะ O-H (แบบยด) จงเกดทชวงความถ 2,400-3,400 cm-1 ความเขมสงและแถบกวาง ซงเปนลกษณะเฉพาะของกรดคารบอกซลก แตจะแตกตางจากแอลกอฮอล ( 3,200-3,500 cm-1)

- พนธะ C-O (แบบยด) ทความถ 1,260 cm-1 ความเขมปานกลาง - แถบความถเกน จะไมปรากฏในสเปกตรม เนองจากจะซอนทบกบแถบการสนของ

พนธะ O-H (แบบยด)

36

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

n-Butyric acidOH

OO-H stretching

C-H stretching

C=O stretching

C-O stretching

ภาพท 3.35 อนฟาเรดสเปกตรมของเอน-กรดบวไทรก

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

COOH

Benzoic acid

(KBr disc)

O-H stretching

overtoneof Ar

C=O stretching C-O stretching

=C-H bending(out of plane)

ภาพท 3.36 อนฟาเรดสเปกตรมของกรดเบนโซอก

จงแสดงการเกดพนธะไฮโดรเจนระหวางโมเลกลและเขยนเรโซแนนซของกรดเบนโซอก จงอธบายความถของพนธะ C=O (แบบยด) ของกรดอะครลก (Acrylic acid)

( , cm-1)C=O stretching

OHO

Acrylic acid1,710 1,702

37

7.5 แอซดแอนไฮไดรด การสนของพนธะทส าคญดงน - พนธะ C=O (แบบยด) โครงสรางแอซดแอนไฮไดรดมหมคารบอนล 2 หม การสน

ของพนธะ C=O (แบบยด) เกดทงแบบไมสมมาตรและสมมาตร กรณแอซดแอนไฮไดรดอมตวโซเปด การสนของพนธะ C=O (แบบยด) แบบไมสมมาตรและสมมาตร ทชวงความถ 1,800-1,850 cm-1 และ 1,740-1,790 cm-1 ตามล าดบ โดยพกการสนของแบบไมสมมาตรจะมความเขมมากกวาแบบสมมาตร เชน อะซทกแอนไฮไดรด (Acetic anhydride) ความถท 1,827 cm-1 (พนธะ C=O (แบบยด) แบบไมสมมาตร) และ 1,766 cm-1 (พนธะ C=O (แบบยด) แบบสมมาตร) ดงภาพท 3.37 และถาโครงสรางมระบบสงยค ความถของการสนจะลดลง เชน เบนโซอกแอนไฮไดรด (Benzoic anhydride) ความถท 1,800 cm-1 (พนธะ C=O (แบบยด) แบบไมสมมาตร) และ 1,730 cm-1 (พนธะ C=O (แบบยด) แบบสมมาตร) (เยนหทย แนนหนา, 2549, หนา 164)

กรณแอนไฮไดรดโซปด ความถของพนธะ C=O (แบบยด) จะเพมขนตามขนาดวง แตการสนแบบไมสมมาตรจะมความเขมต ามาก เชน ซกซนกแอนไฮไดรด (Succinic anhydride) เกดความถของพนธะ C=O (แบบยด) เฉพาะท 1,787 cm-1 ซงเปนการสนแบบสมมาตร ดงภาพท 3.38

- พนธะ C-O (แบบยด) กรณโซเปดเกดทชวงความถ 900-1,300 cm-1 ความเขมสง สวนโซปดทชวงความถ 1,200-1,300 cm-1 ความเขมสง (เยนหทย แนนหนา, 2549, หนา 163)

- แถบความถเกน ประมาณ 2 เทาของความถของพนธะ C=O (แบบยด) ความเขมปานกลางถงต า

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

Acetic anhydrideH

3C O CH

3

O O

C=O stretching

C-O stretching

overtone of C=O

ภาพท 3.37 อนฟาเรดสเปกตรมของอะซทกแอนไฮไดรด

38

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

Succinic anhydride

(KBr disc)

OO O

C=O stretching

C-O stretching

ภาพท 3.37 อนฟาเรดสเปกตรมของซกซนกแอนไฮไดรด

7.6 แอไมด จ าแนกออกเปน 3 ประเภท ไดแก แอไมดปฐมภม (primary amide) แอไมดทตยภม (secondary amide) และแอไมดตตยภม (tertiary amide) ซงเฉพาะแอไมดปฐมภมและ แอไมดทตยภมเทานนจะเกดพนธะไฮโดรเจนระหวางโมเลกลได ดงภาพท 3.38 จะสงผลตอความถของการสนทส าคญดงน

R NH2

O

primary amide

R NH

OR' R N

OR'

R''

secondary amide tertiary amide

R NO

H

H

N RO

HH

R NO

R'

H

N RO

R'Hintermolecular hydrogen bonding

ภาพท 3.38 ประเภทแอไมดและการเกดพนธะไฮโดรเจนระหวางโมเลกล

- พนธะ C=O (แบบยด) ทชวงความถ 1,640-1,690 cm-1 ซงนอยกวาคโทน เนองจากผลเรโซแนนซมากกวาผลเหนยวน า ดงภาพท 3.39 ตวอยางสเปกตรมดงภาพท 3.40-3.42 กรณ แอไมดมระบบสงยคสามารถเกดเรโซแนนซท าใหพนธะ C=O ยาวขน ความถจงลดลง เชน เอน,เอน- ไดเมทลเบนซาไมด (N,N,-Dimethyl benzamide) เกดความถท 1,633 cm-1 ดงภาพท 3.42

39

R NH2

O

R NH2

O

ภาพท 3.39 ผลเรโซแนนซของแอไมด

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

Acetamide

(KBr disc)

H3C NH

2

O

NH2 stretching C=O stretching

C-N stretching

ภาพท 3.40 อนฟาเรดสเปกตรมของอะเซทาไมด

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

N-methyl AcetamideH

3C NH

OCH

3

NH stretching

C-H stretching

C=O stretchingC-N stretching

ภาพท 3.41 อนฟาเรดสเปกตรมของเอน-เมทลอะเซทาไมด

40

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

NO

CH3

N,N-dimethyl benzamideCH

3

overtone of C=O

overtone of Ar

C=O stretchingC-N stretching

C-H stretching=C-H stretching

ภาพท 3.42 อนฟาเรดสเปกตรมของเอน,เอน-ไดเมทลเบนซาไมด

- พนธะ N-H (แบบยด) ทชวงความถ 3,100-3,500 cm-1 ความเขมปานกลาง ซงลายบงชในชวงความถนสามารถใชจ าแนกชนดแอไมดได กรณแอไมดปฐมภม เชน อะเซทาไมด (Acetamide) เกดความถท 3,173 cm-1 (แบบสมมาตร) และ 3,348 cm-1 (แบบไมสมมาตร) ดงภาพท 3.40 กรณแอไมดทตยภม เชน เอน-เมทลอะเซทาไมด (N-Methyl acetamide) จะเกดเฉพาะความถท 3,294 cm-1 ดงภาพท 3.41 ส าหรบแอไมดตตยภมจะไมมการสนของพนธะ N-H (แบบยด) ดงภาพท 3.42

- พนธะ C-N (แบบยด) ทชวงความถ 1,200-1,400 cm-1 ความเขมปานกลางถงสง - แถบความถเกน ความถประมาณ 2 เทาของความถของพนธะ C=O (แบบยด) ซงจะ

เปนแถบเดยวกบการสนของพนธะ N-H (แบบยด) ยกเวนแอไมดตตยภมจะปรากฏแถบน

กรณแลกแทมหรอแอไมดโซปดแถบการสนของพนธะตาง ๆ ในสเปกตรมจะมลกษณะคลายกบแอไมดโซเปด แตความถของพนธะ C=O (แบบยด) มากขน

7.7 แอซดคลอไรด สตรโครงสรางทวไป คอ R-COCl การสนของพนธะดงน - พนธะ C=O (แบบยด) ทชวงความถ 1,780-1,850 cm-1 ซงคอนขางสงกวาความถ

ของสารประกอบคารบอนลอน เนองจากหมคารบอนลเกาะกบอะตอมคลอรนซงมคาสภาพ-ไฟฟาลบสง สงผลใหพนธะ C=O สนลง เชน พนธะ C=O (แบบยด) ของอะเซทลคลอไรด (Acetyl chloride) เกดความถท 1,806 cm-1 ดงภาพท 3.43 ถาโครงสรางมระบบสงยค เชน เบนโซอลคลอไรด (Benzoyl chloride) พนธะ C=O (แบบยด) จะเกดทความถ 1,780 cm-1 เนองจากผลเรโซแนนซ นอกจากน ยง

41

พบแถบเฟอรมเรโซแนนซเกดจากการคควบระหวางความถของพนธะ C=O (แบบยด) และแถบความถเกน ลกษณะดงภาพท 3.44 (Joe, 2017)

- แถบความถเกน ความถประมาณ 2 เทาของความถของพนธะ C=O (แบบยด)

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

H3C Cl

O

Acetyl chloride

overtone of C=O

C=O stretching

ภาพท 3.43 อนฟาเรดสเปกตรมของอะเซทลคลอไรด

ClO

Benzoyl chloride

ClO

2,000 1,800 1,600 1,400 cm-1

ภาพท 3.44 แถบเฟอรมเรโซแนนซของอะเซทลคลอไรด

8. แอมน

หมท าหนาทของแอมน ไดแก หมแอมโน แอมนสามารถจ าแนกออกเปน 3 ประเภท ไดแก แอมนปฐมภม (primary amine) แอมนทตยภม (secondary amine) และแอมนตตยภม (tertiary amine) อนฟาเรดสเปกตรมจะมลกษณะคลายกบแอไมด ยกเวนไมมการสนของพนธะ C=O (แบบยด) เทานน รายละเอยดทส าคญดงน

- พนธะ N-H (แบบยด) ทชวงความถ 3,300-3,500 cm-1 ลกษณะพกแหลมและความเขมปานกลาง แตความเขมจะมากขนถาเปนแอโรแมตกแอมน และถงแมจะมความถชวงเดยวกบการสนของ

42

พนธะ O-H (แบบยด) ของแอลกอฮอล แตลกษณะสเปกตรมของแอลกอฮอลจะมแถบกวาง ลกษณะลายบงชของความถชวงนใชบอกประเภทแอมนได ดงภาพท 3.45 กรณแอมนปฐมภมจะเกดการสน 2 แบบ ไดแก แบบสมมาตรและแบบไมสมมาตร ซงความถแบบไมสมมาตรมากกวาแบบสมมาตร กรณแอมนทตยภมจะเกด 1 แถบ สวนแอมนตตยภมจะไมปรากฏความถของพนธะ N-H

กรณเกลอแอมน ยกเวนเกลอแอมนจตรภาค (quaternary ammonium salt) การสนของพนธะ N-H (แบบยด) ทชวงความถ 2,800-3,300 cm-1 ความเขมสงและแถบกวาง เชน อะนลน-ไฮโดรคลอไรด (Aniline hydrochloride) ดงภาพท 3.45

- พนธะ C-N (แบบยด) กรณแอมนอมตวทชวงความถ 1,000-1,350 cm-1 ความเขมต า สวนกรณแอโรแมตกแอมนทชวงความถ 1,250-1,360 cm-1 เนองจากผลเรโซแนนซ

0

50

100

% T

4,000 3,500 3,000 cm-10

50

100

% T

4,000 3,500 3,000 cm-10

50

100

% T

4,000 3,500 3,000 cm-1

NH2

Aniline

NHCH3

N-Methylaniline

N(CH3)2

N,N-Dimethylaniline

N-H stretchingNH

2 stretching

(1) (2) (3)

0

50

100

% T

4,000 3,500 3,000 cm-1

Aniline.hyddrochloride

NH2 stretching

(4)

NH2.HCl

ภาพท 3.45 ลกษณะลายบงชของการสนของพนธะ N-H (แบบยด) 1) แอมนปฐมภม 2) แอมทตยภม 3) แอมนตตยภม และ 4) เกลอแอมนจตรภาค

9. ไนไทรล

หมท าหนาท ไดแก หมไซยาโน (cyano group,C N) การสนของพนธะ C N (แบบยด) ของอะลฟาตกไนไทรลทความถ 2,250 cm-1 ดงภาพท 3.46 สวนแอโรแมตกไนไทรลจะเกดทความถนอยลง ( 2,230 cm-1) แตความเขมสงขน จะสงเกตวาความถของพนธะ C N (แบบยด) จะอยชวงเดยวกบการสนของพนธะ C C (แบบยด) แตมความเขมมากกวา

43

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

AcetonitrileC NH

3C

C N stretching

C-H stretching

ภาพท 3.46 อนฟาเรดสเปกตรมของอะซโทไนไทรล

10. สารประกอบไนโทร

หมไนโทร (-NO2) เปนหมท าหนาทของสารประกอบไนโทร หมไนโทรเกดเรโซแนนซได ท าใหการสนของหมไนโทรเกดไดทงแบบสมมาตร ( 1,300-1,390 cm-1) และแบบไมสมมาตร ( 1,500-1,600 cm-1) โดยความเขมแบบไมสมมาตรจะมากกวาแบบสมมาตร เชน พารา-ไนโทรอะนลน (p-Nitroaniline) ดงภาพท 3.47

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

(KBr disc)

p-Nitroaniline

NO2

H2N

NH2

stretching

=C-H stretching

C=C stretching NO2 stretching

NO

ON

O

O

ภาพท 3.47 อนฟาเรดสเปกตรมของพารา-ไนโทรอะนลน

44

การวเคราะหโครงสรางจากอนฟาเรดสเปกตรม

เครอง FTIR สามารถวเคราะหไดทงเชงคณภาพและปรมาณ แตในบทนจะเนนเฉพาะวเคราะหเชงคณภาพ ไดแก ประเภทและสตรโครงสรางของสารอนทรย เนองจากความถของการสน แตละพนธะเปนคาเฉพาะจงสามารถวเคราะหหมท าหนาทของโมเลกลได โดยจะพจารณาแถบทส าคญในสเปกตรมเทานน โดยเฉพาะทชวงความถ 1,000-4,000 cm-1 ซงเปนการสนแบบยด สวนชวงความถ 600-1,350 cm-1 จะเปนการสนแบบงอ ซ งมลกษณะลายบงชเฉพาะแตพกอาจซบซอนและสงเกตไดยาก หลกการการวเคราะหโครงสรางสารอนทรยดวยอนฟาเรดสเปกตรมจะเรมจากแถบความถมากไปนอย (ภาพท 3.48) ขนตอนคราว ๆ ดงน

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

O-HN-H

C H=C-H

C CC N

C-H

overtoneof Ar.

C=O

C-O

C-N

N=O

ภาพท 3.48 ชวงความถของพนธะตาง ๆ ในอนฟาเรดสเปกตรม

1. พจารณาทชวงความถ 3,000-4,000 cm-1 จะมพกปรากฏของพนธะ O-H พนธะ N-H พนธะ C H พนธะ =C-H หรอไวนลโปรตอนหรอไม

2. พจารณาทชวงความถ 2,100-2,260 cm-1 จะมพกปรากฏของพนธะ C C และพนธะ C N หรอไม

3. กรณมพกปรากฏทความถใกล 3,000-3,100 cm-1 ของพนธะ =C-H หรอไวนลโปรตอน ใหพจารณาแถบทชวงความถ 1,800-2,000 cm-1 ดวย กลาวคอ ถามลายบงชปรากฏจะแสดงถงโครงสรางมสวนแอโรแมตก แตถาไมมลายบงชแสดงถงโครงสรางมพนธะคทมไวนลโปรตอน

4. พจารณาความถของพนธะ C=O ซงตองพจารณารวมกบความถของพนธะอนดวย เพอยนยนประเภทของสารประกอบคารบอนล

5. เมอพจารณาตามขอ 1-4 ตามล าดบแลว ปรากฏวาไมมพนธะใดปรากฏ โครงสรางอาจเปนสารประกอบแฮโลเจนหรอสารประกอบซลเฟอร เปนตน ซงตองพจารณาความถตอไป

45

ตวอยางขนตอนการวเคราะหโครงสรางของตวอยางไมทราบ ดงน ตวอยางท 3.4 ก าหนดสเปกตรม (ภาพท 3.49) จงหาโครงสรางของสารอนทรยทมสตรโมเลกล เทากบ

C7H8O

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

ภาพท 3.49 อนฟาเรดสเปกตรมของตวอยางไมทราบจากตวอยางท 3.4 วธคด จากสตรสมมลพนธะค

DBE =

= = 4

จากอนฟาเรดสเปกตรมพบขอมลดงน ความถ 3,325 cm-1 เปนแถบกวางของพนธะ O-H นาจะเปนแอลกอฮอลหรอฟนอล ความถใกล 3,000-3,100 cm-1 ของพนธะ =C-H เปนของแอโรแมตก ซงยนยนจากชวงความถ

1,800-2,000 cm-1 จะมลายบงชของแอโรแมตกทมหมแทนท 1 หม ดงนน โครงสรางคอ

CH2OH

46

ตวอยางท 3.5 ก าหนดสเปกตรม (ภาพท 3.50) จงหาโครงสรางของสารอนทรยทมสตรโมเลกล เทากบ C3H3Br

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

ภาพท 3.50 อนฟาเรดสเปกตรมของตวอยางไมทราบจากตวอยางท 3.5 ทมา (Chemical Book, 2016a) วธคด

จากสตรสมมลพนธะค

DBE =

= = 2

จากอนฟาเรดสเปกตรมพบขอมลดงน ความถ 3,295 cm-1 ของพนธะ C H แสดงวาโครงสรางมพนธะสามตรงปลาย ยนยนท

ความถ 2,125 cm-1 ของพนธะ C C ดงนน โครงสรางคอ

H CH

2Br

47

บทสรป

เทคนคอนฟาเรดสเปกโทรสโคปเกดจากสารอนทรยดดกลนรงสอนฟาเรดชวง 667-4,000 cm-1 ท าใหพนธะภายในโมเลกลของสารอนทรยเกดแทรนซขนการสน ขอมลทไดจากสเปกตรมท าใหทราบหมท าหนาท สรปไดดงน

1. การสนหลกมลจ าแนกออกเปน 2 แบบ ไดแก 1) การสนแบบยดทงสมมาตรและไมสมมาตร และ 2) การสนแบบงอ ไดแก การโยก กรรไกร การบด และการกระดก

2. การสนแบบยดและแบบงอเฉพาะพนธะหรอโมเลกลทเปลยนแปลงโมเมนตขวคหรอมสภาพขวไฟฟาลบเทานนทสามารถดดกลนรงสอนฟาเรดได เรยกวา วองไวตอรงสอนฟาเรด

3. จ านวนการสนหลกมลของโมเลกลรปรางเสนตรง เทากบ 3n – 5 สวนโมเลกลรปรางไมเปนเสนตรง เทากบ 3n – 6 โดยท n คอ จ านวนอะตอมภายในโมเลกล

4. จ านวนพกในอนฟาเรดสเปกตรมมากกวาหรอนอยกวาจ านวนการสนหลกมล เนองจากปจจยของความเขมและความถของพก โมเมนตขวค แถบความถเกน แถบผลบวก แถบผลตาง และแถบเฟอรมเรโซแนนซ

5. ค านวณความถของการสน (แบบยด) จากอนพนธกฏของฮค ดงน

=

โดยท คอ ความถของการสน (cm-1)

c คอ ความเรวแสง เทากบ 3x1010 เซนตเมตรตอวนาท คอ คาคงท เทากบ 3.14 k คอ คาคงทของพนธะเดยว พนธะค และพนธะสาม เทากบ 5x105, 10x105 และ

15x105 ไดนตอเซนตเมตร (dyne/cm) ตามล าดบ คอ มวลลดทอน (reduced mass) ของอะตอม (กรม) เทากบ m1m2/(m1+m2)

โดยท m1 และ m2 คอ มวลอะตอมระหวางพนธะ 6. ปจจยตอความถของการสน ไดแก ความแขงแรงของพนธะ ชนดของอะตอมระหวางพนธะ

ชนดของการสน ชนดไฮบรไดเซชน ผลเรโซแนนซและระบบสงยค ผลเหนยวน า ความเครยดของวง และพนธะไฮโดรเจน

7. เครองอนฟาเรดสเปกโทรมเตอรจ าแนกออกเปน 2 ประเภท ไดแก แบบกระจายและแบบ ฟเรยรทรานสฟอรมหรอเครอง FTIR ซงปจจบนนยมใชเครอง FTIR โดยความเขมของสญญาณจะประมวลผลโดยการแปลงฟเรยร ไดเปนสเปกตรมพลอตความสมพนธระหวางรอยละความสงผานและเลขคลน สามารถวเคราะหตวอยางไดทงสถานะแกส ของเหลว และของแขง

48

8. ความถของการสนของสารอนทรย ทส าคญดงน 8.1 แอลเคน พนธะ C-H (แบบยด) ทชวงความถ 2,853-2,962 cm-1 และพนธะ C-H (แบบ

งอ) ทชวงความถ 1,365-1,395 cm-1 ซงมลายบงชเฉพาะของหมไอโซโพรพลและหมเทอเทยร-บวทล 8.2 แอลคน พนธะ =C-H (แบบยด) ทชวงความถ 3,000-3,100 cm-1 และพนธะ =C-H

(แบบงอ) ทชวงความถ 650-1,000 cm-1 มลายบงชเฉพาะบอกจ านวนหมเทนทบนพนธะค 8.3 แอลไคน พนธะ C H (แบบยด) ทชวงความถ 3,333-3,627 cm-1 เฉพาะแอลไคนท

มพนธะสามตรงปลายโซ และพนธะ C C (แบบยด) ทชวงความถ 2,100-2,260 cm-1 8.4 แอโรแมตกไฮโดรคารบอน พนธะ =C-H (แบบยด) ทชวงความถ 3,000-3,100 cm-1

พนธะ =C-H (แบบงอ) ทชวงความถ 675-900 cm-1 และแถบความถเกนทชวงความถ 1,667-2,000 cm-1 มลายบงชเฉพาะบอกจ านวนและรปแบบการแทนทบนเบนซน

8.5 แอลกอฮอลและฟนอล พนธะ O-H (แบบยด) ทชวงความถ 3,200-3,500 cm-1 กรณตวอยางเขมขน จะเกดพกกวางเนองจากเกดพนธะไฮโดรเจน สวนสารละลายเจอจางจะเกดพกแหลม และพนธะ C-O (แบบยด) ทชวงความถ 1,000-1,410 cm-1 กรณฟนอลจะปรากฏแถบความถเกนทชวงความถ 1,667-2,000 cm-1

8.6 อเทอร พนธะ C-O (แบบยด) ทชวงความถ 1,000-1,300 cm-1 8.7 คโทนอมตวโซเปด พนธะ C=O (แบบยด) ทความถ 1,715 cm-1 8.8 แอลดไฮดอมตวโซเปด พนธะ C=O (แบบยด) ทความถ 1,725 cm-1 และพนธะ C-H

(แบบยด) ทความถ 2,750 และ 2,850 cm-1 8.9 เอสเทอรอมตวโซเปด พนธะ C=O (แบบยด) ทความถ 1,735 cm-1 และพนธะ C-O

(แบบยด) ทชวงความถ 1,000-1,300 cm-1 8.10 กรดคารบอกซลกอมตวโซเปด พนธะ C=O (แบบยด) ทความถ 1,710 cm-1 และ

พนธะ O-H (แบบยด) ทชวงความถ 2,400-3,400 cm-1 แถบกวาง 8.11 แอซดแอนไฮไดรดอมตวโซเปด พนธะ C=O (แบบยด) ทชวงความถ 1,800-1,850

และ 1,740-1,790 cm-1 8.12 แอไมดอมตวโซเปด พนธะ C=O (แบบยด) ทชวงความถ 1,640-1,690 cm-1 และ

พนธะ N-H (แบบยด) ทชวงความถ 3,100-3,500 cm-1 มลายบงชเฉพาะบอกชนดแอไมด 8.13 แอซดคลอไรด ทชวงความถ 1,780-1,850 cm-1 8.14 แอมน ทชวงความถ 3,300-3,500 cm-1 มลายบงชเฉพาะบอกชนดแอมน 8.15 ไนไทรลอมตว พนธะ C N (แบบยด) ทความถ 2,250 cm-1 8.16 สารประกอบไนโทร พนธะ NO2 ทชวงความถ 1,300-1,390 และ 1,500-1,600 cm-1

49

ค าถามทายบท

1. โครงสรางใดมการสนของพนธะวองไวตอรงสอนฟาเรด จงอธบาย

CH3H CH3H3C(a) (b) (c) (d)

2. จงค านวณการสนหลกมลของคารบอนเททระคลอไรด 3. เพราะเหตใด จ านวนการสนหลกมลของ CO2 และ SO2 จงไมเทากน 4. จงอธบายการเกดความถของการสนของพนธะ C=O ของสารแตละคตอไปน

NH

O4.2 O

1,705 cm-1 1,745 cm-1

4.1

NH

O

1,705 cm-1

NH

O

1,690 cm-1

5. จงเปรยบเทยบความถของการสนของพนธะ พรอมเหตผล 5.1 การสนของพนธะ C=O

H

O

HO

(a) (b)

5.2 การสนของพนธะ C N และ C N 6. จงอธบายชนดการสนของความถเกดขนกอนและหลงเทาโทเมอร (tautomer) ของไดคโทน

H3C CH

3

O O

keto tautomer

H3C CH3

O OH

enol tautomer 1,760 และ 1,723 cm-1 1,622 และ 2,400-3,200 cm-1

7. ทานจะใชอนฟาเรดสเปกตรมบอกความแตกตางชอง 2-บวทนแบบซส- และแบบทรานส- ไดหรอไม อยางไร

8. ภาพท 3.51 จงพจารณาวาสเปกตรมใดเปนของ 2-เมทล-2-โพรเพน-1-ออล (2-Methyl-propen-1-ol) และไซโคลเฮกซานอล พรอมเหตผล

50

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

(1)

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

(2)

ภาพท 3.51 อนฟาเรดสเปกตรมของตวอยางไมทราบจากขอ 8 9. จากขอมล จงหาสตรโครงสรางของตวอยางไมทราบ

9.1 สเปกตรม (ภาพท 3.52) มสตรโมเลกล เทากบ C4H8O 9.2 สเปกตรม (ภาพท 3.53) มสตรโมเลกล เทากบ C4H8O 9.3 สเปกตรม (ภาพท 3.54) มสตรโมเลกล เทากบ C8H8O3 9.4 สเปกตรม (ภาพท 3.55) มน าหนกโมเลกล เทากบ 72 9.5 สเปกตรม (ภาพท 3.56) มสตรโมเลกล เทากบ C9H10O 9.6 สเปกตรม (ภาพท 3.57) มสตรโมเลกล เทากบ C3H7NO 9.7 สเปกตรม (ภาพท 3.58) มสตรโมเลกล เทากบ C2H3O2Cl

51

9.8 สเปกตรม (ภาพท 3.59) มสตรโมเลกล เทากบ C7H5N 9.9 สเปกตรม (ภาพท 3.60) มสตรโมเลกล เทากบ C7H14 ระบไอโซเมอรดวย 9.10 สเปกตรม (ภาพท 3.61) มสตรโมเลกล เทากบ C6H12O

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

C4H

8O

ภาพท 3.52 อนฟาเรดสเปกตรมของตวอยางไมทราบจากขอ 9.1 ทมา (Michigan State University, 2013c)

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

C4H

8O

ภาพท 3.53 อนฟาเรดสเปกตรมของตวอยางไมทราบจากขอ 9.2 ทมา (Michigan State University, 2013c)

52

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

C8H

8O

3

ภาพท 3.54 อนฟาเรดสเปกตรมของตวอยางไมทราบจากขอ 9.3

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

MW 72

ภาพท 3.55 อนฟาเรดสเปกตรมของตวอยางไมทราบจากขอ 9.4

53

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

C9H

10O

ภาพท 3.56 อนฟาเรดสเปกตรมของตวอยางไมทราบจากขอ 9.5 ทมา (Hanhong, 2017a)

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

in CCl4

C3H

7NO

ภาพท 3.57 อนฟาเรดสเปกตรมของตวอยางไมทราบจากขอ 9.6

54

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

KBr discC

2H

3O

2Cl

ภาพท 3.58 อนฟาเรดสเปกตรมของตวอยางไมทราบจากขอ 9.7

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

C7H

5N

ภาพท 3.59 อนฟาเรดสเปกตรมของตวอยางไมทราบจากขอ 9.8 ทมา (Hanhong, 2017b)

55

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

C7H

14

ภาพท 3.60 อนฟาเรดสเปกตรมของตวอยางไมทราบจากขอ 9.9 ทมา (Chemical Book, 2017b)

wavenumber (cm-1)

0

50% T

100

4,000 3,000 2,000 1,500 1,000 500

very dilutionC

6H

12O

ภาพท 3.61 อนฟาเรดสเปกตรมของตวอยางไมทราบจากขอ 9.10