InfrareaAbsorptionSpectroscopy讲解.ppt

Infrared Absorption Spectroscopy;;;红外光谱法的特点;2.1 红外光谱的基本原理;　　当一束连续波长的红外光透过极性分子材料时，某一波长的红外光频率若与分子中某一原子或基团的振动频率相同时，即发生共振。这时，光子的能量通过分子偶极矩的变化传递给分子，导致分子对这一频率光子的选择吸收，从振动基态激发到振动激发态，产生振动能级跃迁。;红外光谱原理;分子的吸收光谱的表示方法;红外光谱图;对称伸缩振动;不对称伸缩振动;分子的振动方式;平面摇摆弯曲振动;平面外摇摆弯曲振动;平面外扭曲弯曲振动;振动自由度和选律;振动自由度和选律;对称伸缩振动， Δμ=0，红外“非活性”振动;红外谱图的峰数：;吸收峰增多的原因; 对称分子在振动过程中不发生偶极极矩的变化 ;红外谱图的峰强;分子的振动频率决定分子基团吸收的红外光频率，即红外吸收位置。;一些常见化学键的键力常数;一些常见化学键的伸缩振动;增加;红外光谱和分子结构;4000-2500cm-1;4000-2500cm-1;4000-2500cm-1; 饱和碳的碳氢伸缩振动一般可见四个吸收峰;2500-2000cm-1;2.4 影响基团吸收频率位移的因素;诱导效应;双键性增加，频率增加;共轭效应;1690cm-1;2255cm-1;共轭效应;场效应; 观察到C=O有两个基频吸收带，1720cm-1 (与丙酮羰基接近)和1750 cm-1 。场效应使羰基的极性降低，双键性增强，吸收向高波数位移。;溴取代基为直立键时，场效应微弱；当溴取代基为平伏键时，溴原子与羰基氧原子空间接近，电子云互相排斥，产生相反的诱导极化，使溴原子与羰基氧原子的负电荷相应减小，羰基极性降低，双键性增强, 吸收向高波数位移。;环外双键;环的张力;环的张力;环的张力;空间障碍;跨环效应;氢键的影响;氢键的影响;CH3特征峰;正辛烷的红外光谱;2-甲基-戊烷的红外光谱;环烷烃;烯烃; 烯烃C-H键的平面外弯曲振动频率 ;C8H16 ;烯烃;烯烃;末端烯烃;烯 烃 共轭烯烃;炔烃;1-辛炔的红外光谱;2-辛炔的红外光谱;单环芳烃;单环芳烃;苯取代物的C-H面外弯折振动;苯环的C-H伸缩振动;取代苯;取代苯;取代苯;醇;醇;缔合羟基;乙醇的红外光谱(液膜法);异丙醇的红外光谱(液膜法);叔丁醇的红外光谱(液膜法);酚;酚;醚;醚;脂肪酮;脂肪酮;苯乙酮;芳香醛;酰基化合物的羰基伸缩振动频率cm-1;1800-1850和1740-1790;1735-1750;乙酸;乙酸;乙酸乙酯;乙酸酐;乙酸氯;乙酰胺;硝基化合物;硝基乙烷;硝基苯;胺;苯胺;二苯胺;三乙胺;红外光谱在结构分析中的应用;确定未知物的结构; 先观察高波数(1350cm-1)范围基团特征吸收峰，指定的归属，检出官能团，估计分子类型。观察 1000-650cm-1的面外弯折振动，确定烯烃和芳香环的取代类型。若在这一区域没有强吸收带，通常指示为非芳香结构。; 分子式为C4H10O; 计算出其不饱和度为0 ① 3350 cm-1缔合羟基的伸缩振动； ② 饱和碳原子的C-H伸缩振动； ③ 1380 cm-1双峰为叔氢的弯曲振动； ④ 一级醇的C-O伸缩振动 ;分子式为C3H6O;波谱解析;分子式为C12H24O2;波谱解析：;芳香胺：分子式为C6H8N2; 由分子式可计算出其不饱和度为4，可能含苯环； 3387、3366 cm-1 ：NH2的伸缩振动； 1624 cm-1 ： NH2弯曲振动； 1274 cm-1 ：C-N伸缩振动； ;分子式为C8H8O;波谱解析;单取代苯衍生物;邻位二取代苯;C3H6O2 不饱和度为1;C4H6O2 不饱和度为2;红外谱图解析注意事项;同一基团的几种振动的相差峰是同时存在的 ;标准红外谱图的应用;2.6 拉曼(Raman)光谱;拉曼(Raman)光谱基本原理;拉曼(Raman)光谱基本原理;光散射过程的跃迁图;拉曼??线;拉曼光谱和红外光谱;拉曼光谱和红外光谱可以互相补充;红外可见，拉曼不可见;水扬酸的拉曼光谱;拉曼光谱的优点及其应用