红外分光光度法.ppt

红外分光光度法 一、红外分光光度法概述 二、图谱解析 三、样品的制备方法 四、近代红外光谱技术的发展 一、红外分光光度法概述 红外分光光度法：利用物质对红外光区电磁辐射的选择性吸收的特性来进行结构分析、定性和定量的分析方法，又称红外吸收光谱法 　红外线区划 红外吸收光谱与紫外吸收光谱的区别 伸缩振动 　对称伸缩振动：νS 　　不对称伸缩振动： νas 弯曲振动 　面内弯曲振动：β 　面外弯曲振动：γ 　变形振动：δ 　 基频峰 分子吸收一定频率的红外线，振动能级由基态（V=0）跃迁至第一激发态（V=1）时，所产生的吸收峰为基频峰。 倍频峰 由基态跃迁至第二振动、第三振动激发态…等现象，产生的吸收峰为倍频峰。 倍频峰中，二倍频可经常观测到，三倍及三倍以上，跃迁几率小，一般都很弱，常观测不到。 二、图谱解析 基频峰分布 σ ：波数 K ：键的力常数 u ：折合质量 基频峰分布 （1）折合质量越小，伸缩频率越高。因此，含氢官能团的伸缩振动，出现在中红外光谱的高频区。 （2）折合质量相同的基团，伸缩力常数越大，伸缩振动的频率越高。因此σ三键 σ双键 σ单键 （3）折合质量相同时，通常ν（伸缩振动）β（面内弯曲振动）γ（面外弯曲振动），因为它们的力常数依次减小。 通常把4000～650 cm-1 的中红外区域划分为四个区域便于理解 1. X-H伸缩振动区（4000～2500 cm-1 ） (1)O-H 和N-H 游离:3500，3600附近尖峰 　　缔合:3400-3200宽大的吸收峰 伯胺双峰，仲胺单峰，叔胺此处无峰 　　有机酸:OH和CH伸缩振动偶合连在一起 (2)C-H伸缩振动 　　饱和的：3000以下 　　不饱和的：3000以上（3000－3300） 　　可以用3000 cm-1 为界限判别化合物是否　　　　　　　　饱和 2.三键和累计双键伸缩振动（2500-1900） 　　包括炔基，腈基等 3.双键伸缩振动区（1900-1200 cm-1 ） (1)烯烃：νC=C 　1680-1620 　 (2)苯环：常有四个吸收峰 　　1600 cm-1和1500 cm-1 　　1580 cm-1 　　1450 cm-1 （3）羰基 　　νc=o 1850-1550 (强度高，容易识别) 　　根据c=o出现的位置不同，可具体判别是何种羰基化合物，如酸，酯，酮，醛，酸酐，酰胺等 酮　　1715为基准 　酰卤　1800　吸电子基 　酯　　1740　吸电子基 －－－－－－－－－－－－－－－ 　羧酸　1700　共轭 　酰胺　1650　共轭 　 　由此可见，共轭效应使吸收峰向低波数移动，吸电子效应是吸收峰向高波数移动。 　 酰胺谱带（I,II）： 1650 cm-1 （c=o伸缩振动） 　　　 1550-1650 cm-1 （N-H变形振动） 　表现为两个强峰 　 　另外，酰胺在3200-3400 cm-1处有双峰（伯胺的特征） 4.X-Y键伸缩振动和X-H变形振动（1650-650 cm-1） 　此区域光谱比较复杂，有些谱峰无法确定为基团频率，其主要价值在于表征整个分子的特性（指纹区），有些铺峰可以与结构单元对应，用来判别化合物的构型和取代类型。 1000-650 cm-1C-H变形振动可以判别双键的 　取代情况，一般都表现为强吸收。 　 　单取代：　990 cm-1和910 cm-1 　偏二取代：890 cm-1 　反式双取代：970 cm-1 　顺式双取代：730-650 cm-1 　三取代：840-790 cm-1 　四取代：无峰 判断苯环的取代类型 邻接五氢（单取代）　771-730和710-690 2. 双取代 邻取代（4个相邻H） 间取代（3个相邻H，1个孤立H） 对取代（2个相邻H） 3. 多取代 三、样品的制备方法 1.气体 气体吸收池 2.溶液 液体吸收池 3.压片法 4.糊法 5.膜法 6.衰减全反射 适用于不易粉碎的固体样品 7.漫反射 压片法 （1）取样量 1mg,KBr200mg （2） 晶型 同一化合物晶型不同 （3）离子交换 （4）干涉条纹 （5） 抽气 （6）水 3400cm-1， 1640cm-1 水峰 3800-2500cm-1 1800-1500cm-1 CO2 2350cm-1，667cm-1 KBr压片两个缺点 1 谱带位移和变形 A无机和配位化合物通常都含有离子，样品和溴化钾研磨，尤其是施加压力，会发生