红外分析法 精讲课件.ppt

通过学习了解红外吸收光谱与分子结构的关系，能解析红外吸收光谱图。应当掌握： 1、红外吸收光谱产生的条件及吸收峰的位置、峰数、峰强取决于哪些因素。 2、掌握主要有机化合物的红外吸收光谱特征、吸收频率与基团的关系以及影响吸收频率的因素；能用红外鉴定各种异构体，并能解析简单的化合物结构。 3、掌握红外吸收光谱的实验技术。 （5）偶极场效应 在相互靠近的基团之间，会通过分子内的空间产生偶极场效应，如氯代丙酮三种旋转异构体， C=O 吸收频率不同； （6）空间位阻：使共轭体系受阻，基团频率往高频移动 （8）环张力 环张力越大，基团频率越高。 红外气体池 红外液体池 例如：四氯代酚的溴化物经过许多研究，其结构剩下三个可能性，结构Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，无法取舍。 例如有几批盐酸长时间储藏发黄，为了寻找发黄盐酸和合格盐酸的质量差异，分别对其进行红外分析。 盐酸无论好坏其中都含有些许氯代烃杂质。如CHCl3（1210cm-1、759cm-1）、1，2-二氯乙烷（713cm-1）、二氯甲烷（741cm-1）等。但是发黄盐酸比合格盐酸多出一个杂质，其红外吸收峰为1755cm-1，但比一般的醛、酮羰基峰频率高，按红外光谱知识推测可能为2个以上氯取代的醛（酮）类。从原料来源处了解到可能是三氯乙醛。再对三氯乙醛的标准样进行红外分析，可以证实三氯乙醛的存在。 三、谱图解析 按基团顺序解析红外吸收光谱的方法如下： 1、首先查C=O1840~1630cm-1（s）的吸收是否存在，如存在就进一步查下列羰基化合物是否存在。 a、酰胺 N-H ~3500cm-1（m-s），有时为等强度双峰； b、羧酸 O-H 3300~2500cm-1宽而散的峰； c、醛 醛基的 C-H ~2720cm-1特征峰； d、酸酐 C=O ~1810和~1760cm-1的双峰； e、酯 C-O 1300~1000cm-1特征峰； 如果以上都不存在，则可能是酮。酮的C-C-C在1300~1000cm-1有弱吸收 2、如果谱图上没有C=O，则可查是否为醇、酚、胺、醚等化合物。 a、醇或酚 查是否存在O-H 3600~3200cm-1（s，宽）和C-O 1300~1000cm-1（s）特征吸收； b、胺 是否存在N-H 3500~3100cm-1和1650~1580cm-1特征吸收 c、 醚 是否存在C-O-C 1300~1000cm-1特征吸收，且没有醇、酚的-O-H的伸缩振动 3600~3200cm-1吸收 示例 续前 解: 续前 续前 练习 （书后P276题14） 续前 解： 练习 （书后P276题15） 续前 解： 续前 故峰的归属如下： 1、并不是所有的分子振动形式其相应的红外谱带都能被观察到，这是因为(　 )。 (1) 分子既有振动运动，又有转动运动，太复杂 (2) 分子中有些振动能量是简并的 (3) 因为分子中有 C、H、O 以外的原子存在 (4) 分子某些振动能量相互抵消了 2、下面四种气体中不吸收红外光谱的有（ 　）。 (1)　H2O　 　　　　(2) CO2　　　　　　(3)　CH4 　　　(4)　N2 （三）几种标准图谱集 进行定性分析时,对于能获得相应纯品的化合物,一般通过图谱对照即可。对于没有已知纯品的化合物,则需要与标准图谱进行对照。最常见的标准图谱有三种： l．萨特勒（Sadtler）标准红外光谱集 它是由美国Sadtler research laborationies编集出版的。“萨特勒”收集的图谱最多,至1974年为止,已收集47000张（棱镜）图谱。另外,它有各种索引,使用甚为方便。 2.分子光谱文献 “DMS”(documentation of molecular spectroscopy) 穿孔卡片 它由英国和西德联合编制。卡片有三种类型：桃红色卡片为有机化合物,淡蓝色卡片为无机化合物,淡黄色卡片为文摘卡片。卡片正面是化合物的许多重要数据,反面则是红外光谱图。 3．“API”红外光谱资料 它由美国石油研究所（API）编制。该图谱集主要是烃类化合物的光谱。由于它收集的图谱较单一,数目不多（至1971年共收集图谱3064张）,又配有专门的索引,故查阅也很方便。 二、定量分析 （一）吸光度的测定 1．峰高法 将测量波长固定在被测组份有明显的最大吸收而溶剂只有很小或没有吸收的波数处,使用同一吸收池,分别测定样品及溶剂的透光率,则样品的透光率等于两者之差,并由此求出吸光度。 则 式中 是两组份在各自特征吸收峰的吸收系数之比。 式中各符号与前一章相同。含量C可用质量百分数或摩尔百分数表示,由于吸光度A1和