Khi hấp thụ những bức xạ trong vùng hồng ngoại, năng lượng phân tử tăng lên 8-40kJ/mol. Đây chính là khoảng năng lượng tương ứng với tần số của dao động biến dạng và dao động quay của các liên kết trong hợp chất cộng hoá trị. Sự hấp thụ xảy ra khi tần số của bức xạ của tia tới bằng với tần số dao động riêng của một liên kết nào đó trong phân tử. Tần số dao động riêng của các liên kết trong phân tử được tính theo công thức:
1 2 k C ν µ = Π
Trong đó: µ: khối lượng rút gọn, 1 2
1 2 ( ) m m m m µ = +
k: hằng số lực tương tác, phụ thuộc bản chất liên kết c: tốc độ ánh sáng, c= 3.108m/s
ν: tần số dao động riêng của liên kết
Như vậy mỗi một liên kết có một tần số dao động riêng xác định, phụ thuộc vào bản chất các nguyên tố tham gia liên kết mà môi trường mà liên kết đó tồn tại. Khi tham gia tạo liên kết phối trí với các ion kim loại thì các dải hấp thụ của nhóm đang xét sẽ bị dịch chuyển vị trí hay thay đổi về cường độ. Từ sự dịch chuyển về vị trí hay thay đổi về cường độ ta sẽ thu được một số thông tin về mô hình tạo phức của phối tử đã cho.
Phổ hấp thụ hồng ngoại đã sớm được sử dụng trong việc nghiên cứu các thiosemicacbazon cũng như phức chất của chúng với các kim loại chuyển tiếp. Tuy nhiên, do cấu tạo phức tạp của các hợp chất thiosemicacbazon mà các tính toán lý thuyết để đưa ra các quy kết cụ thể còn gặp rất nhiều khó khăn. Chính vì vậy, việc quy kết các dải hấp thụ trong phân tử và trong phức chất của chúng còn chủ yếu dựa vào phương pháp gần đúng dao động nhóm. Hiện nay vẫn chưa hoàn toàn thống nhất về sự quy kết các dải hấp thụ trong phổ của các thiosemicacbazit
và các thiosemicacbazon. Trong tài liệu [1] đã quy kết các dải hấp thụ chính trong bảng sau:
Bảng 1.5: Các dải hấp thụ chính trong phổ IR của thiosemicacbazit
νi cm−1 Quy kết νi cm−1 Quy kết ν1 3380 νas(N4H2) ν8 1545 ν(CN4) ν2 3350 νas(N1H2) ν9 1490 δ(HNC,HNN) ν3 3290 νs(N4H2) ν10 1420 νas(CNN) ν4 3210 νs(N1H2) ν11 1320 νs(CNN) ν5 1600 ν(NH) ν12 1295 δas(NNH) ν6 1650 δ(HN4H) ν13 1018 δas(HN4C) ν7 1628 δ(HN1H) ν14 810 ν(CS)
Trong các tài liệu khác nhau [2,17,20] đều có chung nhận xét dải hấp thụ đặc trưng cho dao động hoá trị của nhóm C=S thay đổi trong một khoảng rộng từ 750-900cm-1 và dải này có xu hướng giảm cường độ và dịch chuyển về phía tần số thấp hơn khi tham gia tạo phức. Trong quá trình tạo phức, nếu xảy ra sự thiol hoá thì dải hấp thụ đặc trưng cho dao động của nhóm CNN thường dịch chuyển về phía có tần số cao hơn và xuất hiện trong khoảng từ 1300 đến 1400-1500cm-1
trong phức chất của thiosemicacbazon salixylandehit, isatin, axetyl axeton với các kim loại như Cu2+, Ni2+, Co3+,…Nhóm NH2 đóng góp cùng với νC=C tạo thành dải
hấp thụ ở 1590-1620cm-1 và dải này thường thay đổi không đáng kể nếu nhóm
NH2 không tham gia tạo phức.