FT-IR原理及应用教案分析.ppt

PP中的-CH3基团在1378 cm – 1 。和969 cm – 1处的面内 和面外弯曲振动在聚异丁烯 （PIB）中均分裂成两个谱带。 而PP在1158 cm – 1处的骨架振 动在PIB中移到1227 cm – 1。 5.3.2定量测定高聚物的链结构 定量分析的基础是光的吸收定律——朗伯比尔定律： 例：聚丁二烯微观结构的测定 （1）选择特征峰作为分析谱带 （2）摩尔消光系数的确定，可由纯物质测得摩尔消光系数 （3）直接计算 聚丁二烯微观结构的测定: 聚丁二烯各微观结构的摩尔消光系数： 顺式1,4- k738 = 31.4 顺式1,4- k967 = 117 1,2-结构 k967 = 151 L/(mol·cm) 5.3.3高聚物反应的研究 用红外光谱法特别是傅里叶变换红外光谱，可直接对高聚物反应进行原位测定来研究高分子反应动力学，包括聚合反应动力学、固化、降解和老化过程的反应机理等。 双酚A型环氧-616树脂（EP-616）与固化剂二胺基二苯基砜（DDS）的交联反应： 其中，913cm–1的吸收峰是环氧基的特征峰，随着反应的进行，该 峰逐渐变小。 固化过程可由1628cm – 1的伯胺特征峰的变化来表征。 在130℃固化时，环氧基、一级胺和二级胺含量随时间的变化 1 —— 一级胺、2 —— 环氧基、3 —— 二级胺 5.3.4高聚物取向的研究 羰基伸缩振动红外二向色性示意图 二向色性比： R = A∥/A⊥ 组员：骆君队长 朱吕师兄 林红卒子 陈红卒子 杨力卒子 闫明卒子 2013/04/11 * C≡N伸缩振动吸收峰在 2200 ~ 2300 cm – 1，峰形尖锐，中等强度，是 -C≡N 存在的特征吸收峰。 2.3影响吸收谱带位移/基团频率的因素 基团频率主要是由基团中原子的质量和原子间的化学键力常数决定。然而，分子内部结构和外部环境的改变对它都有影响，因而同样的基团在不同的分子和不同的外界环境中，基团频率可能会有一个较大的范围。因此了解影响基团频率的因素，对解析红外光谱和推断分子结构都十分有用。 影响基团频率位移的因素大致可分为内部因素和外部因素。 2.3.1外部因素 外部因素主要指：物质的物理状态、溶剂的影响、粒度等。 （1）物理状态 同一物质的不同状态，由于分子间相互作用力不同，所得到光谱往往也不同。 分子在气态时，其相互作用力很弱，此时可以观察到伴随振动光谱的转动精细结构。 液态和固态分子间作用力较强，在有极性基团存在时，可能发生分子间的缔合或形成氢键，导致特征吸收带频率、强度和形状有较大的改变。 例如，丙酮在气态时的?C-H为1742 cm-1 ，而在液态时为1718 cm-1 。 （2）溶剂的影响 在溶液中测定光谱时，由于溶剂的种类、溶剂的浓度和测定时的温度不同，同一种物质所测得的光谱也不同。通常在极性溶剂中，溶质分子的极性基团的伸缩振动频率随溶剂极性的增加而向低波数方向移动，并且强度增大。因此，在红外光谱测定中，应尽量采用非极性的溶剂。 （3）粒度的影响 主要由散射引起。粒度越大，基线越高，峰宽而强度低；随粒度减小，基线下降，强度增加，峰变窄。通常要求粒度大小要小于测定波长。 2.3.2内部因素 （1）诱导效应 由于取代基具有不同的电负性，通过静电诱导作用，引起分子中电子分布的变化。从而改变了键力常数，使基团的特征频率发生了位移。 相邻基团或取代基的电负性越大，诱导效应越明显。 R—CO—R(1715cm-1) R—CO—Cl（1780cm-1） （2）共轭效应 在两个双键相邻时，π电子云会在更大的区域内运动，从而使分子中连接两个π键的单键具有一定程度的双键性，使原来的双键减弱，键能降低，整体结构稳定性增加，即共轭效应，吸收频率降低。 —C=C— （1650cm-1） —C=C—C=C— （1630cm-1） 苯环 （1630cm-1） （3）氢键效应 可形成氢键的一般是电负性较强的O、N、F、S、P等。 对于伸缩振动，形成氢键后基团的吸收频率下降，还使谱带变宽； 对于弯曲振动，形成氢键后基团吸收频率升高，谱带变窄。 分子内氢键不受浓度影响，分子间氢键受浓度影响较大。 两种材料共混，若只是简单物理共