2011-10红外吸收光谱法详解.ppt

Near-infrared (NIR) spectroscopy: a rapid-response analytical tool NIR: 780–2500 nm, correspond mainly to overtones and combinations of fundamental vibrations. Its ability to record spectra for solid and liquid samples with no prior manipulation. Developments in instrumentation have resulted in the manufacture of spectrophotometers capable of quickly providing spectra that are flexible enough for use in different situations. Portable equipment can record spectra on site or even at production lines. Applications * 四、固体样品 (1)压片法 KCl、KBr在加压下呈现所谓冷胀现象并变为可塑物，在中红外光区完全透明，因此常用作固体样品的稀释剂。 稀释剂的比例：样品/稀释剂≈ 1/100 稀释剂的要求：纯度高、粒度小于2.5μm、不含水分。 油压机压力：5~10×107Pa (5~10 t/cm2)；加压同时要抽去空气。 光散射现象较严重 (3)薄膜法(10~50μm) 熔 融 法：对于熔点较低，而且热稳定性好的样品，可以采用此法。 常用于高分子有机化合物的测定。 (2)糊状法 选取与试样的折射率相近的液体分散介质与固体粉末混合研磨制成糊膏，然后用液体池进行测定。减少了光散射现象。 固体有机化合物的折射率一般在1.5~1.6。 常用的液体分散介质： 液体石蜡油(nd=1.46)、六氯丁二烯(nd=1.55)、氟化煤油 这些液体分散介质自身也有各自的吸收峰。 溶液成膜法：将试样溶解于沸点较低的溶剂中，然后将溶液分布在成膜介质（水银、玻璃、塑料、金属板)上，让溶剂蒸发后形成试样膜。 红外光谱源于分子振动产生的吸收，其吸收频率对应于分子的振动频率。大量实验结果表明，一定的官能团总是对应于一定的特征吸收频率，即有机分子的官能团具有特征红外吸收频率。这对于利用红外谱图进行分子结构鉴定具有重要意义。　　 §7.4 红外吸收光谱法的应用 一 红外吸收光谱图的分区 官能团区 4000~1300 cm-1 指纹区 1300~600 cm-1 x-H伸缩振动区 4000~2500cm-1 三键和积累双键区 2500~2000cm-1 双键伸缩振动区 2000~1300cm -1 C-X (X：O、N、F、P、S)、P-O、Si-O 伸缩振动区 1300~900cm-1 -CH2平面摇摆、苯环取代、—C-H面外变形振动区 900~600 (400) cm-1 (1)基团频率区 伸缩振动区 某些化学基团的吸收频率总是出现在一个较窄的范围内。这类频率称为基团特征振动频率，简称基团频率。(位置、强度、峰形) 含氢官能团(折合质量小)、含双键或叁键的官能团(键力常数大)在官能团区有吸收，如OH，NH以及C=O等重要官能团在该区域有吸收，它们的振动受分子中剩余部分的影响小。 （2）指纹区 弯曲振动区 在1300 cm-1以下区域，主要C-X的伸缩振动和H-C的弯曲频率区。 不含氢的单键(折合质量大)、各键的弯曲振动(键力常数小)出现在1300 cm-1以下的低波数区。该区域的吸收特点是振动频率相差不大，振动的耦合作用较强，因此易受邻近基团的影响。同时吸收峰数目较多，代表了有机分子的具体特征。大部分吸收峰很多不能找到归属，犹如人的指纹。因此，指纹区的谱图解析不易，但与标准谱图对照可以进行最终确认。如：可用来鉴别烯烃的取代程度、提供化合物的顺反构型信息，确定苯环的取代基类型等。 第一峰区(3700~2500）X-H的伸缩振动吸收 第二峰区（2500~1900）叁键、累积双键伸缩振动吸收 第三峰区（1900~1500） 部分重要官能团红外吸收带的位置 第四峰区(1500~600） 二 典型有机化合物的红外光谱主要特征 烷 烃 2960 2870 C-H