5红外吸收光谱法讲解.ppt

第五章 红外吸收光谱法;一、概述 introduction 二、产生红外吸收的条件 condition of Infrared absorption spectroscopy 三、分子的振动类型 basic vibration of the group in molecular 四、基频、倍频和组频 base frequency 、frequency multiplication、group frequency 五、分子的振动自由度 degree of freedom vibration 六、红外吸收光谱图 infrared spectrograph;红外吸收光谱法：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 分光光度法 ;2.分子中基团的振动和转动能级跃迁产生：振-转光谱;Date;红外光谱图： 纵坐标为吸收强度， 横坐标为波长λ （ ?m ） 和波数1/λ 单位：cm-1 可以用峰数，峰位，峰形，峰强来描述。;二、产生红外吸收的条件 condition of Inrared absorption spectroscopy;续前;三、分子的振动形式 basic vibration of the group in molecular; 式中k为化学键的力常数，定义为将两原子由平衡位置伸长单位长度时的恢复力，单位为（N·cm-1）。 单键、双键和三键的力常数分别近似为5、10和15 N·cm-1；c为光速（2.998?1010cm ·s-1），?为折合质量，单位为g，且; 例题: 由表中查知C=C键的K=9.5 ? 9.9 ,令其为9.6, 计算波数值。;表 某些键的伸缩力常数（毫达因/埃）;2．分子的振动类型;甲基的振动形式;Date;例１水分子的红外吸收与振动类型;例２　　CO2分子;四、基频、倍频和组频;2. 倍频;续前;3. 组频;;示例;示例;2. 吸收峰数少于振动自由度的原因：;六、红外吸收光谱图;一、基团频率与指纹区 group frequency in IR 二、典型的有机化合物的红外光谱主要特征 molecular structure and absorption peaks 三、影响基团频率位移的因素 factors influenced peak shift 四、重要官能团的特征吸收频率;一、基团频率与指纹区;基团特征频率（特征峰）;2. 指纹区;二、典型的有机化合物的红外光谱主要特征;1．烷烃 （CH3，CH2，CH）(C—C,C—H );2,4-二甲基戊烷(a)、2,4,4-三甲基戊烷(b) 的红外光谱 ;2. 烯烃和炔烃;(2) 炔烃;Date;3. 芳烃;单取代： 770-730,710-690 1,2取代：770 1,3取代： 860 , 810-750,710-690 1,4取代： 830-810 1,2,3取代：780-760 1,2,4取代：810,850-900 1,3,5取代：860-710 ;示例;4. 醇和酚;Date;5. 醚（C—O—C）;丁醚的红外光谱图;6. 酮和醛;丙 酮;丙 醛;Date;7. 酸和酯;Date;Date;8. 胺和酰胺;示例;特征区分→ ;示例;不同酰胺吸收峰数据;三、影响基团频率位移的因素 molecular structure and absorption peaks;1. 样品的状态与温度效应;2.氢键的生成;分子间氢键的影响比分子内氢键更显著。分子内的氢键不受溶液浓度的影响，分子间的氢键与溶质的浓度及溶剂的性质有关。因此，可以采用改变溶液的浓度测量红外光谱，以判别两个不同的氢键。 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ;3. 振动偶合;例如：(CH3CH2CO)2O;Fermi共振;4. 诱导效应和共轭效应; ?? (2) 共轭效应(C效应) π →π 共轭; ?? (3) 中介效应(M效应) n →π 共轭;四、重要官能团的特征吸收频率;常见基团的红外吸收带;一、色散型红外光谱仪 二、傅立叶变换红外光谱仪;一、色散型红外光谱仪;1. 光学系统;2. 主要部件;(2) 吸收池;单色器由色散元件、准直镜和狭缝构成。 色散元件常用光栅 以光栅为分光元件的红外光谱仪不足之处： 需采用狭缝，光能量受到限制； 扫描速度慢，不适于动态