Abstract This combined laboratory and theoretical investigation focussed on a suite of crystalline phenethylamine-class molecules of forensic interest: amphetamine sulfate, levo- and dextro-methamphetamine hydrochloride, 3,4-methyl​enedioxy-methamphetamine (MDMA) hydrochloride, 3,4-methylenedioxy-​amphetamine (MDA) hydrochloride, and the hydrochloride salts of two substituted (4-fluoro and 4-methyl) methcathinones. Far-infrared (far-IR) spectra across the 30–600 cm−1 wavenumber range were recorded at the Australian Synchrotron light source. Resolved absorption profiles enabled vibrational features to be assigned via comparison to periodic density functional theory (p-DFT) performed at the B3LYP-D3/6-311 G(d) level. The calculations accurately reproduce the experimental spectra (frequencies and peak intensities) for ordered molecular crystal-type samples, such as methamphetamine stereoisomers and two substituted methcathinones. Significant band broadening for amphetamine sulfate was observed, likely due to crystal disorder, while MDMA and MDA showed convolved stretching modes from comparatively impure samples. For all seven molecular crystals investigated, previously unpublished peak assignments and relative band intensities have now been systematically compiled; completing the spectral region that lies between the more thoroughly studied terahertz and mid-IR regions. These results can be incorporated in spectral libraries and databases to enable far-IR statistical analyses to be performed on forensic samples of mixed or impure compounds.

中文翻译：

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用于表征具有法医意义的分子晶体的同步加速器远红外光谱：苯丙胺、甲基苯丙胺、MDA、MDMA 和取代的甲卡西酮

摘要 这种结合实验室和理论研究的重点是一组具有法医意义的结晶苯乙胺类分子：硫酸苯丙胺、左旋和右旋甲基苯丙胺盐酸盐、3,4-甲基二氧甲基苯丙胺 (MDMA) 盐酸盐、3,4-亚甲二氧基苯丙胺 (MDA) 盐酸盐，以及两种取代（4-氟和 4-甲基）甲卡西酮的盐酸盐。在澳大利亚同步加速器光源处记录了 30-600 cm-1 波数范围内的远红外（远红外）光谱。通过与在 B3LYP-D3/6-311 G(d) 水平执行的周期性密度泛函理论 (p-DFT) 进行比较，解析的吸收剖面能够分配振动特征。计算准确地再现了有序分子晶体类型样品的实验光谱（频率和峰强度），例如甲基苯丙胺立体异构体和两个取代的甲卡西酮。观察到硫酸苯丙胺显着的谱带展宽，可能是由于晶体无序，而 MDMA 和 MDA 显示出来自相对不纯样品的卷积拉伸模式。对于所研究的所有七种分子晶体，以前未发表的峰归属和相对谱带强度现在已被系统地编制；完成位于更深入研究的太赫兹和中红外区域之间的光谱区域。这些结果可以合并到光谱库和数据库中，以便对混合或不纯化合物的法医样品进行远红外统计分析。例如甲基苯丙胺立体异构体和两个取代的甲基卡西酮。观察到硫酸苯丙胺显着的谱带展宽，可能是由于晶体无序，而 MDMA 和 MDA 显示出来自相对不纯样品的卷积拉伸模式。对于研究的所有七种分子晶体，以前未发表的峰归属和相对谱带强度现在已被系统地编译；完成位于更深入研究的太赫兹和中红外区域之间的光谱区域。这些结果可以合并到光谱库和数据库中，以便对混合或不纯化合物的法医样品进行远红外统计分析。例如甲基苯丙胺立体异构体和两个取代的甲基卡西酮。观察到硫酸苯丙胺显着的谱带展宽，可能是由于晶体无序，而 MDMA 和 MDA 显示出来自相对不纯样品的卷积拉伸模式。对于所研究的所有七种分子晶体，以前未发表的峰归属和相对谱带强度现在已被系统地编制；完成位于更深入研究的太赫兹和中红外区域之间的光谱区域。这些结果可以合并到光谱库和数据库中，以便对混合或不纯化合物的法医样品进行远红外统计分析。而 MDMA 和 MDA 显示出来自相对不纯样品的卷积拉伸模式。对于所研究的所有七种分子晶体，以前未发表的峰归属和相对谱带强度现在已被系统地编制；完成位于更深入研究的太赫兹和中红外区域之间的光谱区域。这些结果可以合并到光谱库和数据库中，以便对混合或不纯化合物的法医样品进行远红外统计分析。而 MDMA 和 MDA 显示出来自相对不纯样品的卷积拉伸模式。对于所研究的所有七种分子晶体，以前未发表的峰归属和相对谱带强度现在已被系统地编制；完成位于更深入研究的太赫兹和中红外区域之间的光谱区域。这些结果可以合并到光谱库和数据库中，以便对混合或不纯化合物的法医样品进行远红外统计分析。完成位于更深入研究的太赫兹和中红外区域之间的光谱区域。这些结果可以合并到光谱库和数据库中，以便对混合或不纯化合物的法医样品进行远红外统计分析。完成位于更深入研究的太赫兹和中红外区域之间的光谱区域。这些结果可以合并到光谱库和数据库中，以便对混合或不纯化合物的法医样品进行远红外统计分析。