ftir分析方法專題知識講座

1、ftir分析方法專題知識講座ftir分析方法專題知識講座第1頁思索題掌握紅外光譜原理。掌握紅外光譜制樣要求。分子振動類型分子產(chǎn)生紅外吸收條件（2）？怎樣得到？ 其含義是什么？紅外光譜與分子振動關系？怎樣依據(jù)分子結構和運動方式計算其紅外吸收光譜？ftir分析方法專題知識講座第2頁紅外光譜儀分子或基團振動紅外光譜原理產(chǎn)生紅外光譜條件(2)紅外光譜儀主要部件紅外光譜制樣技術紅外光譜附件ATR和漫反射顯微紅外，二維紅外光譜紅外光譜解析ftir分析方法專題知識講座第3頁紅外光譜解析紅外吸收光譜與分子結構關系特征吸收峰：代表基團存在并含有較強強度吸收峰特征頻率：所在位置頻率；分子或基團振動對應頻率ftir

2、分析方法專題知識講座第4頁紅外光譜影響原因試樣反射系數(shù)制樣顆粒尺寸試樣均勻性試樣含量防止CO2和H2O影響附件試樣中成份相互作用ftir分析方法專題知識講座第5頁怎樣得到特征吸收頻率理論計算標準圖譜數(shù)據(jù)經(jīng)驗方法（依據(jù)文件等）分子或基團振動頻率與試驗結果對照確定一些分子或基團存在ftir分析方法專題知識講座第6頁怎樣解析紅外光譜?實際上分子結構復雜，計算困難分子或基團振動會受到其周圍其它分子或基團影響頻率改變比如中藥在不一樣溶液（乙醇和水），其紅外光譜特征吸收峰出現(xiàn)頻率位置不一樣增加了將吸收峰歸屬某分子或基團難度利用峰位移了解某分子或基團與周圍分子或基團作用ftir分析方法專題知識講座第7頁紅移

3、與藍移吸收譜帶向長波方向移動稱為紅移，向短波方向移動稱為藍移 (或紫移)。ftir分析方法專題知識講座第8頁多原子分子多原子分子復雜紅外光譜 1000 1500 2500 3000 3500 Wavenumbers (cm-1)指紋特征區(qū)官能區(qū)ftir分析方法專題知識講座第9頁怎樣解析紅外光譜?紅外光譜區(qū)可分為官能區(qū)（40001300 cm-1 ）化學鍵和基團特征振動頻率區(qū)反應分子中特征基團振動指紋區(qū)（ 1300 400 cm-1 ）反應分子結構細微改變例：依據(jù)指紋區(qū)特征區(qū)分高分子同分異構體、位變異構體及互變異構體解析譜圖時，可先從官能區(qū)開始，發(fā)覺某基團后，再依據(jù)指紋區(qū)吸收譜來深入證實該基團與

4、其它基團結合方式ftir分析方法專題知識講座第10頁怎樣解析紅外光譜?譜帶三個主要特征位置表明某一基團存在主要特征；許多不一樣基團可能在相同頻率區(qū)域產(chǎn)生吸收形狀變寬如：氫鍵和離子官能團能夠產(chǎn)生很寬紅外譜帶；分裂譜帶是否分裂，可用以研究分子內是否存在締合以及分子對稱性、旋轉異構、互變異構等相對強度同一紅外圖譜不一樣譜帶比較；定量測定某特殊基團或元素存在CH基團鄰接氯原子時，將使它變形振動譜帶由弱變強峰強度與樣品厚度、儀器狀態(tài)等相關ftir分析方法專題知識講座第11頁怎樣解析紅外光譜?1、判別未知物已知標準譜圖薩特勒（Sadtler）譜圖純度位98以上化合物紅外光譜商品（工業(yè)產(chǎn)品）光譜赫梅爾（Hu

5、mmel）和肖勒（Scholl）譜圖第一冊聚合物結構與紅外光譜第二冊塑料、橡膠、纖維及樹脂紅外光譜和判定方法第三冊助劑紅外光譜和判定方法思索題？與XRD標準圖譜區(qū)分？ftir分析方法專題知識講座第12頁Polymer Analysis by ATRftir分析方法專題知識講座第13頁怎樣解析紅外光譜?否定法假如已知某波數(shù)區(qū)譜帶對于某個基團是特征，那么當這個波數(shù)區(qū)沒有出現(xiàn)譜帶時，就能夠判斷在分子中不存在這個基團。必定法針對譜圖上強吸收帶，確定屬于什么官能團否定法和必定法配合使用ftir分析方法專題知識講座第14頁紅外吸收光譜規(guī)律同一個官能團，伸展振動吸收頻率大多高且吸收強度強，而彎曲振動吸收頻率

6、大多較低且吸收強度較弱；價鍵愈強，吸收頻率愈高C C (700-1500 cm-1)C C (1600-1800 cm-1)C C (-2500 cm-1)同一鍵連接原子質量愈輕，其振動頻率愈高O-H(3600cm-1), O-D(2630cm-1)價鍵振動引發(fā)偶極矩改變愈大，吸收峰強度愈大C-C吸收較弱, C O 吸收較強ftir分析方法專題知識講座第15頁怎樣解析紅外光譜（指紋區(qū)）?分子鄰接基團情況一個特定基團沒有力學和電學偶合振動頻率與計算一致實際不一樣基團相互作用和影響譜帶位移依據(jù)譜帶位移了解分子鄰接基團情況= 1/2c/k/mftir分析方法專題知識講座第16頁怎樣解析紅外光譜?影響

7、譜帶位移原因內部原因誘導效應共軛效應氫鍵效應偶合效應外部原因物態(tài)改變影響溶劑影響氫鍵ftir分析方法專題知識講座第17頁誘導效應定義：在含有一定極性共價鍵中，伴隨取代基電負性不一樣而產(chǎn)生不一樣程度靜電誘導效應，引發(fā)分子中電荷分布改變，從而改變了鍵力常數(shù)，使振動頻率發(fā)生改變。例：四個鹵素取代丙酮化合物，伴隨取代基電負性增強而使其羰基伸縮振動頻率向高頻方向移動CCH3OCH3 1715cm-1CClOCH3 1780cm-1CClOCl 1827cm-1CFOCl 1876cm-1COF 1942cm-1Fftir分析方法專題知識講座第18頁怎樣解析紅外光譜?影響譜帶位移原因內部原因誘導效應共軛效

8、應氫鍵效應偶合效應外部原因物態(tài)改變影響溶劑影響氫鍵ftir分析方法專題知識講座第19頁共軛效應因為分子中形成大鍵所引發(fā)效應譜帶向低頻位移在分子中誘導效應和共軛效應常同時存在，那種效應占優(yōu)勢，將決定譜帶位移方向。ftir分析方法專題知識講座第20頁怎樣解析紅外光譜?影響譜帶位移原因內部原因誘導效應共軛效應氫鍵效應偶合效應外部原因物態(tài)改變影響溶劑影響氫鍵ftir分析方法專題知識講座第21頁氫鍵效應氫鍵分子間分子內：與溶劑等無關，將試樣稀釋，使分子間不能形成氫鍵O、N、F、S和P等原子能生成氫鍵（分子內氫鍵）伸縮振動：氫鍵越強，譜帶越寬，吸收強度越大，而且向低頻方向位移也越大彎曲振動：氫鍵越強，譜帶

9、越窄，而且向高頻方向位移也越大ftir分析方法專題知識講座第22頁怎樣解析紅外光譜?影響譜帶位移原因內部原因誘導效應共軛效應氫鍵效應偶合效應外部原因物態(tài)改變影響溶劑影響氫鍵ftir分析方法專題知識講座第23頁偶合效應定義：當兩個頻率相同或相近基團聯(lián)合在一起時會發(fā)生偶合作用在原譜帶位置高頻和低頻一側各出現(xiàn)一條譜帶例：酸酐因為兩個羰基振動偶合結果，出現(xiàn)兩個吸收峰，約1820cm-1對應于酸酐中羰基反對稱偶合振動，約1750cm-1對應于對稱偶合振動。ftir分析方法專題知識講座第24頁怎樣解析紅外光譜?影響譜帶位移原因內部原因誘導效應共軛效應氫鍵效應偶合效應外部原因物態(tài)改變影響溶劑影響氫鍵ftir

10、分析方法專題知識講座第25頁物態(tài)改變影響同一化合物在不一樣聚集態(tài)下會有頻率和強度互異光譜一些高分子在氣態(tài)和液態(tài)紅外光譜相差較大液態(tài)下，液態(tài)分子出現(xiàn)締合或氫鍵，譜帶頻率、數(shù)目和強度可能發(fā)生重大改變ftir分析方法專題知識講座第26頁怎樣解析紅外光譜?影響譜帶位移原因內部原因誘導效應共軛效應氫鍵效應偶合效應外部原因物態(tài)改變影響溶劑影響氫鍵ftir分析方法專題知識講座第27頁溶劑影響溶劑分子極性、介電常數(shù)等不一樣，引發(fā)溶質分子振動頻率改變不一樣常采取對稱性強非極性溶劑（如CCl4, CS2）降低對溶質影響ftir分析方法專題知識講座第28頁怎樣解析紅外光譜?基團振動頻率有一定特征性，不過影響其頻率改

11、變原因很多，需要綜合考慮。不能簡單依據(jù)通常頻率與基團相關圖就作出判斷，需要考慮其它鄰近基團是否可能發(fā)生影響而頻率發(fā)生變動依據(jù)頻率改變，找出改變規(guī)律和原因，研究分子內部原子間相互作用效應和化學鍵性質ftir分析方法專題知識講座第29頁影響譜圖質量儀器狀態(tài)環(huán)境影響潮濕空氣、樣品污染、殘留溶劑等、空氣中CO2影響試樣制備樣品厚度粉末試樣要求顆粒度小于5um,減小散射ftir分析方法專題知識講座第30頁判別物質和分析物質結構；物質定性判別和定量分析；研究分子間和分子內部相互作用。紅外光譜儀應用 ftir分析方法專題知識講座第31頁紅外光譜儀應用舉例高分子材料研究分析與判別高聚物高聚物結晶過程研究高分子

12、與無機材料復合研究.材料表面研究衰減全反射（ATR）、漫反射等附件；經(jīng)過摩擦過程后，是否有物質轉移等？表面改性后，是否有新涂層形成？生物材料與機體或與蛋白等接觸后，表面是否吸附蛋白無機材料研究經(jīng)過不一樣物理化學過程后物質結構和組成改變.ftir分析方法專題知識講座第32頁紅外特色研究生物細菌篩選蛋白構象研究中藥無損快速判別聚類分析變溫紅外（室溫至270）升溫過程中物質結構監(jiān)測二維相關紅外分析ftir分析方法專題知識講座第33頁有機化學金屬有機化學高分子化學催化材料科學生物學物理環(huán)境科學煤結構研究橡膠工業(yè)石油工業(yè)（石油勘探、潤滑油、石油分析等）礦物判定商檢質檢海關汽車珠寶國防科學農(nóng)業(yè)食品生物醫(yī)學

13、生物化學藥學無機和配位化學基礎研究半導體材料法庭科學（司法判定、物證檢驗等）氣象科學染織工業(yè)日用化工原子能科學技術產(chǎn)品質量監(jiān)控（遠距離光信號光譜測量：實時監(jiān)控、遙感監(jiān)測等） 紅外光譜儀應用領域 ftir分析方法專題知識講座第34頁高分子材料無機陶瓷材料超導材料無機有機共混材料材料表面和界面研究建筑材料紅外光譜儀應用：材料ftir分析方法專題知識講座第35頁水溶性蛋白質二級結構研究與構象改變分析膜蛋白二極結構分析以及膜脂與膜蛋白相互作用碳水化合物生理功效以及對核酸研究定性或定量測定組織內各種大分子組分結構有機及天然藥品分離判定藥品代謝紅外光譜儀應用：生物ftir分析方法專題知識講座第36頁監(jiān)測氣態(tài)污染物：環(huán)境大氣微量氣體、工