红外光谱的分辨能力与含长链烷基TCNQ化合物的结构

复杂多原子分子的红外光谱是由许多谱带组成的。在某些情况下，相邻的振动谱带会发生重叠，导致难以分辨。识别重叠谱带中的各个振动组分，对正确归属谱带的性质，确定化合物的结构具有重要意义。高的测量分辨率往往可以给出更为丰富的光谱信息，从而使重叠的谱带分开而得到辨认。但对于固体物质（KBr 压片，薄膜等），过高的测量分辨率导致噪音增加。二次微分，付立叶解卷积和二维相关光谱技术也可以提高光谱的分辨能力，从而分辨重叠谱带中的各个组分。我们在研究含长链烷基的TCNQ〔2-alkyl-7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane〕的红外光谱时发现，在测量分辨率为4cm-1时，CH2的反对称伸缩振动似乎由两个谱带构成。提高测量分辨率至1cm-1时，CH2反对称伸缩振动由两个谱带组成得到证实。然而，无论测量分辨率为4cm-1还是1cm-1，CH2的对称伸缩振动似乎只有一个谱带构成。按照长链烷基TCNQ的结构和红外光谱的基本知识，CH2反对称伸缩振动双峰可能有三种起源：晶体场效应导致的谱峰分裂；Fermi共振导致的基频和合频（泛频）增强；由两种构象trans-zigzag和gauche引起。通过分析和一些实验结果，我们否定了CH2反对称伸缩振动双峰是由晶体场效应和Fermi共振引起的。但两种构象如果造成CH2反对称伸缩振动为双峰也一定会导致CH2对称伸缩振动的分裂，能否确定CH2对称伸缩振动为双峰将成为回答这一问题的关键。事实上，通过二次微分，付立叶解卷积和二维相关光谱技术，我们都得到CH2对称伸缩振动为双峰的结论。