红外光谱-RJ课件.pptx

红外光谱法;第一节 基本原理 第二节 仪器及实验技术 第三节 影响特征频率的因素 第四节 重要官能团的吸收特征 第五节 红外光谱的解析及应用;第一节 基本原理;一、分子的振动;二、双原子分子振动方程;化学键的力常数 (k 105dyn/cm);红外光谱吸收区;三、振动自由度;四、振动跃迁的规律;H2O分子;CO2分子;第二节 红外光谱仪器及实验技术;一、双光束红外分光光度计;二、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR);傅立叶变换红外光谱仪突出的优点： 1．具有根高的分辨率。一股光栅型的红外分光光度计只能达到0.2 cm-1，而FT-IR光谱仪在整个光谱范围内可达0.1 – 0.005 cm-1的分辨率。 2．具有极高的波数准确度，波数可准确至0.01 cm-1。; 3．信号的“多路传输”优点，具有极快的扫描速度。 4．有很宽的光谱范围。一般色散型的红外光谱仪的测量范围是在400 - 4000 cm-1，而FT-IR光谱仪中不需要狭缝装置，能量损失少，测量的灵敏度也就很高，因此特别适合于测量弱信号的光谱。;三、红外光谱的样品制备;1、气体;2、液体;3、固体;c. 压片法 将研细的试样粉未分散在固体介质中，并用压片装置压成透明薄片后再进行测定的方法叫做压片法。 固体的分散介质应是在红外区极为透明的物质，通常是溴化钾，氯化钠等.; 注意： * 应将其充分磨细，颗粒直径应小于红外辐射的波长。 * 样品与介质的比例通常可取几毫克样品与大约0.5-1克溴化钾混合。 * 压片前的操作最好在干燥箱或红外灯下进行。 * 红外样品在制样前，一般还应作到试样不含游离水；最终的分析试详要充分除去溶剂。; 注意： * 应将其充分磨细，颗粒直径应小于红外辐射的波长。 * 样品与介质的比例通常可取几毫克样品与大约0.5-1克溴化钾混合。 * 压片前的操作最好在干燥箱或红外灯下进行。 * 红外样品在制样前，一般还应作到试样不含游离水；最终的分析试详要充分除去溶剂。;第三节 影响特征频率的因素;二、内部因素 (1) 诱导效应(inductive effects, I) ;推电子基团使ν↓；吸电子基团使ν↑。;(2) 共轭效应(conjugation effects, C) ;(3) 立体因素(steric hindrance effects) ;(4) 环的张力(ring strain effects);νC=C 1639cm-1 1623 cm-1 1566cm-1 ;(5) 氢键效应 ;(6) 偶极场效应(field effects); 1975年Bellamy提出了除了诱导和共轭效应之外的第三种类型的电子效应，两个基团（其中一个或两个都是极性基团）空间位置接近时，由于电性的相互排斥作用，两个基团的极性都减小，键长缩短，力常数增加，基团的伸缩频率升高。同分异构体中同一基团的吸收峰位置有时不同，通常是由场效应引起的。 ; 在甾体化合物中类似这种偶极场效应的现象也很普遍，称为“α-卤代酮规律” ;第四节 重要官能团的吸收特征;官能团区的特点：;指纹区的特点：; IR谱图解析：;一、饱和烷烃; CH2和CH3的相对含量可以由1460 cm-1和1380 cm-1的峰强度进行估算。;二、烯烃;;CH2=CHCH2CH2CH2CH3;三、炔烃;四、芳烃;苯环骨架振动;芳环呼吸振动及碳碳面内、面外弯曲振动;① ν骨架 1600cm-1：芳环鉴定峰之一，强度较1500峰弱。 1580cm-1：可作为判断是否有芳环共轭的依据。 1500cm-1：一般强度较大。 1450cm-1：该带常与δC-H重叠，应用价值不大。 ② ν=C-H 3030cm-1，有助于判断芳环的存在。 ③δ=C-H 900-690cm-1，结合其倍频带2000-1650cm-1，可判断苯环上的取代情况。;不同芳环取代的吸收特征;芳氢的弯曲振动吸收（cm-1）： 苯 670 单取代苯 770—730 (750) 710—690 (700) 邻二取代苯 770—735 (755) 间二取代苯 900—860 (880) 810—750 (780) 725—680 (700) 对二取代苯 860—800 (830);苯;邻二甲苯