有機(jī)物紅外光譜的測(cè)繪及結(jié)構(gòu)分析實(shí)用教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1有機(jī)物紅外光譜有機(jī)物紅外光譜(gungp)的測(cè)繪及結(jié)構(gòu)的測(cè)繪及結(jié)構(gòu)分析分析第一頁(yè)，共23頁(yè)。躍遷躍遷(yuqin)(yuqin)類(lèi)型：類(lèi)型：第1頁(yè)/共23頁(yè)第二頁(yè)，共23頁(yè)。波數(shù)波長(zhǎng)紅外光區(qū)紅外光區(qū)第2頁(yè)/共23頁(yè)第三頁(yè)，共23頁(yè)。第3頁(yè)/共23頁(yè)第四頁(yè)，共23頁(yè)。化學(xué)鍵的振動(dòng)類(lèi)似于連接兩個(gè)化學(xué)鍵的振動(dòng)類(lèi)似于連接兩個(gè)(lin(lin )小球的彈簧小球的彈簧第4頁(yè)/共23頁(yè)第五頁(yè)，共23頁(yè)。CHHCHHCH2對(duì)稱(chēng)伸縮對(duì)稱(chēng)伸縮(shn su)振動(dòng)振動(dòng)CH2反對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)反對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)多原子分子的振動(dòng)形式多原子分子的振動(dòng)形式第5頁(yè)/共23頁(yè)第六頁(yè)，共23頁(yè)。CH2剪式彎曲剪式彎曲CHHCH2

2、平面搖擺平面搖擺CHH2）彎曲振動(dòng)）彎曲振動(dòng) ( ) ：原子的運(yùn)動(dòng)：原子的運(yùn)動(dòng)(yndng)方向與價(jià)鍵方向垂直方向與價(jià)鍵方向垂直+ +CH2非平面搖擺非平面搖擺CHH+ -CH2面外扭曲面外扭曲CHH第6頁(yè)/共23頁(yè)第七頁(yè)，共23頁(yè)。例例2：H2O分子分子(fnz)先看看先看看H2O和和CO2分子的譜圖產(chǎn)生分子的譜圖產(chǎn)生(chnshng)情況：情況：例例3：CO2分子的振動(dòng)分子的振動(dòng)第7頁(yè)/共23頁(yè)第八頁(yè)，共23頁(yè)。 條件： (1)輻射應(yīng)具有能滿(mǎn)足物質(zhì)產(chǎn)生振動(dòng)躍遷所需的能量； (2)分子產(chǎn)生紅外活性振動(dòng)：振動(dòng)過(guò)程(guchng)伴隨偶極距的變化。 對(duì)稱(chēng)分子：沒(méi)有偶極矩，輻射不能引起(ynq)共

3、振， 無(wú)紅 外活性。如：N2、O2、Cl2 等。 非對(duì)稱(chēng)分子：有偶極矩，紅外活性。 第8頁(yè)/共23頁(yè)第九頁(yè)，共23頁(yè)。紅外光譜紅外光譜(gungp)圖圖：縱坐標(biāo)為透過(guò)率，縱坐標(biāo)為透過(guò)率，橫坐標(biāo)為橫坐標(biāo)為波長(zhǎng)波長(zhǎng) （ m ）或波數(shù)（或波數(shù)（cm-1)例例1：辛烷：辛烷紅外光譜紅外光譜(gungp)圖圖第9頁(yè)/共23頁(yè)第十頁(yè)，共23頁(yè)。譜圖三要素：譜圖三要素：峰位、峰強(qiáng)和峰形峰位、峰強(qiáng)和峰形（2）峰強(qiáng)：紅外吸收峰的強(qiáng)度）峰強(qiáng)：紅外吸收峰的強(qiáng)度(qingd)取決于分子振動(dòng)時(shí)取決于分子振動(dòng)時(shí)偶極矩的變化。一般說(shuō)來(lái)，極性較強(qiáng)的基團(tuán)偶極矩的變化。一般說(shuō)來(lái)，極性較強(qiáng)的基團(tuán)(如如C=O,C-X)振振動(dòng)，吸收強(qiáng)

4、度動(dòng)，吸收強(qiáng)度(qingd)較大；極性較弱的基團(tuán)較大；極性較弱的基團(tuán)(如如C=C,N-C等等)振動(dòng)，吸收強(qiáng)度振動(dòng)，吸收強(qiáng)度(qingd)較弱；較弱； （1）峰位：分子內(nèi)各種官能團(tuán)的特征吸收峰只出現(xiàn)在紅）峰位：分子內(nèi)各種官能團(tuán)的特征吸收峰只出現(xiàn)在紅外光波譜外光波譜(bp)的一定范圍的一定范圍 。 （3）峰形：不同基團(tuán)）峰形：不同基團(tuán)(j tun)的某一種振動(dòng)形式可能會(huì)在的某一種振動(dòng)形式可能會(huì)在同一頻率范圍內(nèi)都有紅外吸收，如同一頻率范圍內(nèi)都有紅外吸收，如-OH、-NH的伸縮振動(dòng)峰的伸縮振動(dòng)峰都在都在3400-3200 cm-1但二者峰形狀有顯著不同。但二者峰形狀有顯著不同。第10頁(yè)/共23頁(yè)第十一

5、頁(yè)，共23頁(yè)。紅外光譜紅外光譜(gungp)的四個(gè)峰區(qū)的四個(gè)峰區(qū)第11頁(yè)/共23頁(yè)第十二頁(yè)，共23頁(yè)。第12頁(yè)/共23頁(yè)第十三頁(yè)，共23頁(yè)。各部件排序與紫外各部件排序與紫外- -可見(jiàn)分光可見(jiàn)分光(fn (fn unun) )光度計(jì)有光度計(jì)有何不同，為什么？何不同，為什么？ 第13頁(yè)/共23頁(yè)第十四頁(yè)，共23頁(yè)。第14頁(yè)/共23頁(yè)第十五頁(yè)，共23頁(yè)。第15頁(yè)/共23頁(yè)第十六頁(yè)，共23頁(yè)。 l 0 -lBM光程差光程差 = 0BMBF=BF第16頁(yè)/共23頁(yè)第十七頁(yè)，共23頁(yè)。n其他優(yōu)點(diǎn)：如光譜范圍寬；其他優(yōu)點(diǎn)：如光譜范圍寬；測(cè)定精度高，重復(fù)性可達(dá)測(cè)定精度高，重復(fù)性可達(dá)0.10.1；雜散光干擾??；

6、雜散光干擾小第17頁(yè)/共23頁(yè)第十八頁(yè)，共23頁(yè)。紅外光譜紅外光譜(gungp)(gungp)的試樣可以是氣體、固體或液體。的試樣可以是氣體、固體或液體。 液體液體：液體池法，液體池法，液膜法液膜法 沸點(diǎn)較高沸點(diǎn)較高（BP 80 C）的試樣，直接滴在兩片鹽片之間，形的試樣，直接滴在兩片鹽片之間，形成液膜。成液膜。 固體固體：壓片法壓片法，石蠟糊法，薄膜法，石蠟糊法，薄膜法 將將1 1- -2 2mgmg試樣與試樣與200200mgmg純純KBrKBr研細(xì)均勻，置于模具中，用研細(xì)均勻，置于模具中，用（5 5- -1010） 10107 7PaPa壓力在油壓機(jī)上壓成透明薄片，待測(cè)。壓力在油壓機(jī)上壓

7、成透明薄片，待測(cè)。第18頁(yè)/共23頁(yè)第十九頁(yè)，共23頁(yè)。注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)：1 1、試樣和、試樣和KBrKBr都應(yīng)經(jīng)干燥都應(yīng)經(jīng)干燥(gnzo)(gnzo)處理，研磨到粒度小于處理，研磨到粒度小于2um2um；2 2、掌握樣品和溴化鉀的用量；、掌握樣品和溴化鉀的用量；3 3、對(duì)于壓壞的片，不要隨意丟棄，放回研缽中重新研磨；、對(duì)于壓壞的片，不要隨意丟棄，放回研缽中重新研磨；5 5、NaClNaCl鹽片裝入后，螺絲不宜擰得過(guò)緊，以免壓碎鹽片；鹽片裝入后，螺絲不宜擰得過(guò)緊，以免壓碎鹽片；6 6、測(cè)定完畢立即將樣品取出，以免樣品揮發(fā)污染儀器、測(cè)定完畢立即將樣品取出，以免樣品揮發(fā)污染儀器第19頁(yè)/共23頁(yè)

8、第二十頁(yè)，共23頁(yè)。開(kāi)機(jī)預(yù)熱制作試樣測(cè)試樣品關(guān)閉儀器數(shù)據(jù)處理 在紅外吸收譜圖上，從高波數(shù)到低波數(shù)，在紅外吸收譜圖上，從高波數(shù)到低波數(shù)，標(biāo)出個(gè)特征吸收標(biāo)出個(gè)特征吸收峰的峰的頻率，并指出各特征吸收峰屬于何種基團(tuán)的頻率，并指出各特征吸收峰屬于何種基團(tuán)的振動(dòng)形式振動(dòng)形式。第20頁(yè)/共23頁(yè)第二十一頁(yè)，共23頁(yè)。五、思考題五、思考題u紅外分光光度計(jì)與紫外紅外分光光度計(jì)與紫外- -可見(jiàn)分光光度計(jì)在光路設(shè)計(jì)可見(jiàn)分光光度計(jì)在光路設(shè)計(jì)(shj)(shj)上有何不同？上有何不同？u試樣含有水分及其它雜質(zhì)時(shí)，對(duì)紅外吸收光譜分析有何影試樣含有水分及其它雜質(zhì)時(shí)，對(duì)紅外吸收光譜分析有何影響？如何消除？響？如何消除？u壓片法對(duì)壓片法對(duì)KBrKBr有哪些要求？為什么研磨后粉末顆粒直徑不有哪些要求？為什