红外吸收光谱法(本).ppt

第三章 红外分光光度法Infrared spectrphotometry 双原子分子的振动 基频峰和泛频峰 多原子分子的振动 三、振动自由度与峰数 影响吸收峰数目的原因 四、振动频率与峰位 （一）基本振动频率 （二） 峰位影响因素 物态：同一物质在不同状态时，分子间相互作用力不同，所得光谱往往不同；一般在气态时，伸缩振动频率最高，在液态和固态时，伸缩振动频率降低。 溶剂： 同一物质在不同的溶剂中，由于溶质与溶剂间的相互作用不同，测得的红外光谱也不相同； 通常极性基团的伸缩振动频率随溶剂极性增大向低频移动且强度增大； 3. 振动的偶合 四、红外吸收峰的强度 紫外 红外 104~105 非常强(vs) ε﹥100 103~104 较强 (s) 20~100 102~103 中强 (m) 10~20 ﹤102 弱 (w) 1~10 ﹤1 非常弱(vw) 1 第四节 红外吸收光谱仪 色散型红外吸收光谱仪工作原理 光源：能够发射高强度连续红外辐射的物质 ，通常采用惰性固体作光源。常用的光源有能斯特灯和硅碳棒； 吸收池：可测定固、液、气态样品； 傅里叶变换红外光谱仪 傅里叶变换红外光谱仪的特点 测量时间短，扫描速度快，1s完成全光谱扫描； 灵敏度高，检测限可达10-9~10-12 g； 分辨率高，波数精度可达0.01cm-1； 测定精度高； 测定光谱范围宽； 仪器结构复杂，价格昂贵。 第五节 应用及实例 二、定量分析（弱项） 通过对特征吸收谱带强度的测量来求组分含量，理论依据是：朗伯-比尔定律； 红外光谱的谱带较多，选择余地大，能方便地对单组分或多组分进行定量分析，能测定气体、液体和固体样品； 通常应选择被测物质的特征吸收带，吸收带与被测物质的浓度有线性关系，有较大的吸收系数； 红外光谱定量分析灵敏度较低，不适于微量组分的组分； 可用标准曲线法、内标法、求解联立方程等方法进行定量分析。 三、未知物结构的确定 试样的纯化：红外样品需纯度很高（98%以上），不含干扰测定物质。可利用各种分离手段如：分馏、萃取、重结晶、层析等提纯试样； 了解工作：了解样品来源、外观，根据样品存在的形态选择适当的制样方法；观察样品的颜色和气味；注意样品的纯度以及样品的元素分析，相对分子质量，熔点、沸点、溶解度、折光率等物理常数的测定结果——缩小结构的推测范围； 三、未知物结构的确定 1. 计算不饱和度? 2. 图谱解析 与标准图谱对照 几种标准图谱集 1. 萨特勒（Sadtler）标准红外光谱集 美国sadtler research laborationies 编辑出版的。收集的图谱最多 2. 分子光谱文献“DMS”穿孔卡片 英国和德国联合编制 3. “API”红外光谱资料 美国石油研究所（ API ）编制。主要是烃类化合物的光谱 B、1500~400cm-1，指纹区。 1500~1300cm-1，主要为C—H弯曲振动 如CH3在1380和1460cm-1同时有吸收，CH2仅在1470cm-1处有吸收； 1390~900cm-1，所有单键的伸缩振动和一些含重原子的双键（P＝O，S＝O）的伸缩振动。 包括C－C、C－O、C－N等单键的伸缩振动和含氢基团OH、NH、CH等的弯曲振动 900~670cm-1，可以指示—（CH2）n— 的存在，双键取代程度和类型 这一区域谱带较密集，难辨认，象人的指纹。每个化合物在这一区域都有不同于其他分子的特征谱带，对鉴定化合物有用。 ? X-Y ： ? C-O ? C-N ? N-O ? C-X ? C-C ?X-H ： ?C-H ?O-H ? C=C ? C=O ? C=N 芳环?C=C ? C?C ? C?N ? C=C=C ? C=C=N ? C=C=O ? O-H ? N-H ? C-H ? S-H 单键的伸缩振动和弯曲振动区 双键伸缩振动区 三键和累积双键的伸缩振动区 X-H伸缩振动区 4000 2500 1900