第6章红外吸收光谱法分解.ppt

* cm-1 cm-1 cm-1 cm-1 氢键效应 分子内氢键,分子间氢键：对峰位，峰强产生极明显影响 伸缩振动频率向低波数方向移动 变形振动频率向高波数方向移动 红 外 吸 收 光 谱 法 — 原 理 * 红 外 吸 收 光 谱 法 — 原 理 振动的偶合： 两个基团相邻且振动基频相差不大时，会产生振动偶合，发生峰的分裂，偏离基频，一个移向高频，一个移向低频。 费米共振： 当弱的泛频峰和强的基频相近时，由于其相互作用而产生的吸收带增强或发生的峰的分裂现象，称为费米共振 * 物质存在形式 溶剂效应 外部因素 气态、液态、固态 溶剂极性 红 外 吸 收 光 谱 法 — 原 理 * 红外的范围：4000 ? 670 cm-1 官能团区：4000 ? 1330 cm-1 伸缩振动 指纹区： 1330 ? 670 cm-1 伸缩振动 + 变形振动 按吸收的特性 有机化合物分子中常见基团吸收峰 * 按化学键性质 2．2500 ? 1900 cm-1 三键，累积双键伸缩振动区 分为四个区： 1．4000 ? 2500 cm-1 X—H伸缩振动区 （X=O，N，C，S） 3．1900 ? 1200 cm-1 双键伸缩振动区 4．1200 ? 670 cm-1 X—Y伸缩， X—H变形振动区 有机化合物分子中常见基团吸收峰 基团吸收带数据 常见基团的红外吸收带 特征区 指纹区 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 C-H，N-H，O-H N-H C?N C=N S-H P-H N-O N-N C-F C-X O-H O-H（氢键） C=O C-C，C-N，C-O =C-H C-H C?C C=C * 红 外 吸 收 光 谱 法 — 仪 器 仪器类型 色散型 红外光谱仪 干涉型（付立叶变换红外光谱仪） * 色散型 红外光谱仪 红 外 吸 收 光 谱 法 — 仪 器 光源 吸收池 单色器 检测器 记录仪 * 红 外 吸 收 光 谱 法 — 仪 器 色散型红外光谱仪 * 红 外 吸 收 光 谱 法 — 仪 器 IR和UV-Vis在结构上的区别 复合光 单色器 h? I0 It 检测器 光源 样品池 参比池 记录仪 单光束紫外－可见分光光度计 复合光 单色器 h? I0 It 检测器 光源 样品池 参比池 记录仪 色散型IR分光光度计 * 红 外 吸 收 光 谱 法 — 仪 器 光 源 碳化硅棒 --- 碳化硅烧结而成 工作温度1200-1500度,波数4000-400cm-1 Nernst灯 --- 混合稀土金属氧化物（锆、钍、铈） 惰性固体电加热而发出高强度的连续红外辐射 * 红 外 吸 收 光 谱 法 — 仪 器 单色器 棱镜、光栅、滤光片等 * 红 外 吸 收 光 谱 法 — 仪 器 检测器 真空热电偶 热释电检测器 碲镉汞检测器（MCT检测器） 色散型仪器的特点 在红外光谱仪出现后的很长一段时间内一直使用，色散型仪器的主要不足是扫描速度慢，灵敏度低，分辨率低。因此，目前几乎所有的红外光谱仪都是傅立叶变换型的。 * 红 外 吸 收 光 谱 法 — 仪 器 傅立叶变换红外光谱仪 Fourier Transform Infrared Spectrometer (FTIR) 采用Michelson干涉仪取代了单色器 20世纪70年代发明，被称为第三代红外光谱仪 傅里叶变换红外光谱仪结构框图 干涉仪 光源 样品室 检测器 显示器 绘图仪 计算机 干涉图 光谱图 FTS 迈克尔干涉仪工作原理图 傅里叶变换红外光谱仪工作原理图 样品吸收某波数的光辐射，干涉图强度曲线产生相应变化 利用计算机技术，实现傅立叶数学变换，得到正常的红外光谱图 干涉图 扫描速度快 1s完成全光谱扫描，可用于测定不稳定物质的红外光谱 ——色散型光谱仪瞬间只能观测很窄的频率范围，几到几十分钟完成全扫描 分辨率高 0.1~0.005cm-1——光栅1-0.2cm-1 FTIR仪器所用的光学元件少，无狭缝和光栅分光器，能量损失小，到达检测器的辐射强度大，信噪比大，灵敏度高 10-8 g, 精密度高0.1%，测定的光谱范围宽10000~10cm-1 ——普通型4000-400cm-1 傅立叶变换红外光谱仪特点 * 制样方法 对样品的要求 1. 单一组分的纯物质( 98%) 2. 不含游离水 3.