第三章_红外光谱案例.ppt

Infrared Absorption Spectroscopy;本章主要内容;红外光谱法发展历程;红外光谱法的特点;一、红外光谱的基础知识;红外光谱分类及功能;1. 红外光谱的定义：; 2. 红外活性分子和非红外活性分子 产生红外吸收的分子称为红外活性分子，如CO2分 子；反之为非红外活性分子，如O2分子。 3. 局限 （1）CH3(CH2)6CH3 与 CH3 (CH2)8CH3图谱区别不大 （2）定量测量的误差可达百分之几！;4. 红外光谱图;5. 红外谱图的峰数;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。;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;以水分子的振动为例加以说明 ;水的红外光谱 ;8. 红外谱图的峰强;;二、红外光谱仪原理;国产双光束比例记录红外分光光度计;美国Nicolet公司AVATAR-360型FT-IR;三、红外光谱原理概述;;四、红外解谱四要素;1、峰位 ;资料1， 常见基团特征吸收峰的位置：;4000-2500cm-1;4000-2500cm-1;4000-2500cm-1;;2500-2000cm-1;2000-1500cm-1;资料2， 各种基团特征吸收峰的峰位表;资料3， 各种无机离子特征吸收峰的峰位表：; 红外吸收峰的强度取决于分子振动时偶极矩的变化，振动时分子偶极矩的变化越小，谱带强度也就越弱。其次与跃迁几率(激发态分子占所有分子的百分数)有关。 不同基团的峰：极性较强的基团(如C=O，C-X)振动，吸收强度较大；极性较弱的基团(如C=C，N-C等)振动，吸收强度较弱；红外吸收强度分别用很强(vs)、强(s)、中(m)、弱(w)表示。 相同基团和峰位的峰——与浓度有关——定量分析的基础！;3. 峰形;4. 关联峰;五. 红外光谱分析的基本方法;六、光谱峰位的影响因素;1. 化学键的强度;1715cm-1;1715cm-1;;七、红外光谱的分析;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矩的变化 频率完全相同的振动彼此发生简并。 强宽峰覆盖与它频率相近的弱而窄的吸收峰。 吸收强度太弱，以致无法测定。 吸收在中红外区之外。;烷 烃; C-H伸缩振动吸收大于3000 cm-1 ，C=C键的伸缩振动在1600-1680 cm-1 。随着双键碳上烷基的增加，强度减弱。 烯烃C-H键的平面外弯曲振动吸??可用于判断双键碳上的烷基取代类型。 ; 烯烃=C-H键的弯曲振动频率(1000-650cm-1) ;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;单环芳烃（苯环）;苯取代物的C-H面外弯折振动;芳香烃;取代苯;取代苯;醇;醇;缔合羟基;乙酸;八 、 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：;分子式为C8H8;其可能结构为:;单取代苯衍生物;练习：分析下图测试物质可能存在的基团？