紅外吸收光譜法教案2

1、文檔編碼 : CC4V4I1X9I2 HH8Q7K10M4X4 ZW9M1Q4I9F3第 六 章 紅 外 吸 收 光 譜 法基 本 要 點 ：1.紅 外 光 譜 分 析 基 本 原 理；2. 紅 外 光 譜 與 有 機(jī) 化 合 物 結(jié) 構(gòu)；3. 各 類 化 合 物 的 特 征 基 團(tuán) 頻 率 ；4. 紅 外 光 譜 的 應(yīng) 用 ; 5. 紅 外 光 譜 儀 .學(xué) 時 安 排 ：3 學(xué) 時第 一 節(jié)概述分 子 的 振 動 能 量 比 轉(zhuǎn) 動 能 量 大 , 當(dāng) 發(fā) 生 振 動 能 級 躍 遷 時 , 不 可 避 免 地 伴 隨 有 轉(zhuǎn) 動 能 級 的 躍 遷 , 所 以 無 法 測 量 純 粹

2、的 振 動 光 譜 ,而 只 能 得 到 分 子 的 振 動 -轉(zhuǎn) 動 光 譜 , 這 種 光 譜 稱 為 紅 外 吸 收 光 譜 ；紅 外 吸 收 光 譜 也 是 一 種 分 子 吸 收 光 譜 ；當(dāng) 樣 品 受 到 頻 率 連 續(xù) 變 化 的 紅 外 光 照 射 時 ,分 子 吸 收 了 某 些 頻 率 的 輻 射 ,并 由 其 振 動 或 轉(zhuǎn) 動 運(yùn) 動 引 起 偶 極 矩 的 凈 變 化 ,產(chǎn) 生 分 子 振 動 和 轉(zhuǎn) 動 能 級 從 基 態(tài) 到 激 發(fā) 態(tài) 的 躍 遷 ,使 相 應(yīng) 于 這 些 吸 收 區(qū) 域 的 透 射 光 強(qiáng) 度 減 弱 ；記 錄 紅 外 光 的 百 分 透 射

3、 比 與 波 數(shù) 或 波 長 關(guān) 系 曲 線 , 就 得 到 紅 外 光 譜 ；一 、 紅 外 光 區(qū) 的 劃 分 紅 外 光 譜 在 可 見 光 區(qū) 和 微 波 光 區(qū) 之 間 ,波 長 范 圍 約 為 0. 75 1000 m,根 據(jù) 儀 器 技 術(shù) 和 應(yīng) 用 不 同 ,習(xí) 慣 上 又 將 紅 外 光 區(qū) 分 為 三 個1 區(qū) ： 近 紅 外 光 區(qū) （ 0. 75 2.5 m ） , 中 紅 外 光 區(qū) （ 2.5 25 m ） ,遠(yuǎn) 紅 外 光 區(qū) （ 25 1 000 m） ；近 紅 外 光 區(qū) （ 0.7 5 2. 5 m ）近 紅 外 光 區(qū) 的 吸 收 帶 主 要 是 由 低

4、 能 電 子 躍 遷 、含 氫 原 子 團(tuán)（ 如 O H 、 N H 、 C H ） 伸 縮 振 動 的 倍 頻 吸 收 等 產(chǎn) 生 的 ； 該 區(qū) 的 光 譜 可 用 來 研 究 稀 土 和 其 它 過 渡 金 屬 離 子 的 化 合 物 , 并 適 用 于 水 、 醇 、某 些 高 分 子 化 合 物 以 及 含 氫 原 子 團(tuán) 化 合 物 的 定 量 分 析 ；中 紅 外 光 區(qū) （ 2.5 2 5 m ）絕 大 多 數(shù) 有 機(jī) 化 合 物 和 無 機(jī) 離 子 的 基 頻 吸 收 帶 出 現(xiàn) 在 該 光 區(qū) ；由 于 基 頻 振 動 是 紅 外 光 譜 中 吸 收 最 強(qiáng) 的 振 動 ,

5、所 以 該 區(qū) 最 適 于 進(jìn) 行 紅 外 光 譜 的 定 性 和 定 量 分 析 ； 同 時 , 由 于 中 紅 外 光 譜 儀 最 為 成 熟 、 簡 單 , 而 且 目 前 已 積 累 了 該 區(qū) 大 量 的 數(shù) 據(jù) 資 料 , 因 此 它 是 應(yīng) 用 極 為 廣 泛 的 光 譜 區(qū) ； 通 常 , 中 紅 外 光 譜 法 又 簡 稱 為 紅 外 光 譜 法 ；遠(yuǎn) 紅 外 光 區(qū)（ 25 10 00 m） 該 區(qū) 的 吸 收 帶 主 要 是 由 氣 體 分 子 中的 純 轉(zhuǎn) 動 躍 遷 、振 動 -轉(zhuǎn) 動 躍 遷 、 液 體 和 固 體 中 重 原 子 的 伸 縮 振 動 、 某 些 變

6、 角 振 動 、 骨 架 振 動 以 及 晶 體 中 的 晶 格 振 動 所 引 起 的 ；由 于 低 頻 骨 架 振 動 能 很 靈 敏 地 反 映 出 結(jié) 構(gòu) 變 化 , 所 以 對 異 構(gòu) 體 的 研 究 特 別 方 便 ；此 外 , 仍 能 用 于 金 屬 有 機(jī) 化 合 物 （ 包 括 絡(luò) 合 物 ） 、 氫 鍵 、 吸 附 現(xiàn) 象 的 研 究 ；但 由 于 該 光 區(qū) 能 量 弱 ,除 非 其 它 波 長 區(qū) 間 內(nèi) 沒 有 合 適 的 分 析 譜 帶 , 一 般 不 在 此 范 圍 內(nèi) 進(jìn) 行 分 析 ；紅 外 吸 收 光 譜 一 般 用 T曲 線 或 T 波 數(shù) 曲 線 表 示

7、 ； 縱 坐 標(biāo) 為百 分 透 射 比 T% ,因 而 吸 收 峰 向 下 ,向 上 就 為 谷 ；橫 坐 標(biāo) 是 波 長 （ 單 位 為 m ） , 或 波 數(shù) （ 單 位 為 cm- 1） ；波 長 與 波 數(shù) 之 間 的 關(guān) 系 為 ：波 數(shù) / cm- 1 =1 0 4 / （ / m ）中 紅 外 區(qū) 的 波 數(shù) 范 圍 是 40 00 4 00 cm- 1；二 、 紅 外 光 譜 法 的 特 點2 紫 外 、 可 見 吸 收 光 譜 常 用 于 研 究 不 飽 和 有 機(jī) 物 , 特 別 是 具 有 共 軛 體 系 的 有 機(jī) 化 合 物 ,而 紅 外 光 譜 法 主 要 研 究

8、在 振 動 中 伴 隨 有 偶 極 矩 變 化 的 化 合 物 （ 沒 有 偶 極 矩 變 化 的 振 動 在 拉 曼 光 譜 中 出 現(xiàn) ） ；因 此 , 除 了 單 原 子 和 同 核 分 子 如 N e、 H e、 O 2、 H 2等 之 外 , 幾 乎 所 有 的 有 機(jī) 化 合 物 在 紅 外 光 譜 區(qū) 均 有 吸 收 ；除 光 學(xué) 異 構(gòu) 體 , 某 些 高 分 子 量 的 高 聚 物 以 及 在 分 子 量 上 只 有 微 小 差 異 的 化 合 物 外 ,凡 是 具 有 結(jié) 構(gòu) 不 同 的 兩 個 化 合 物 , 一 定 不 會 有 相 同 的 紅 外 光 譜 ； 通 常 紅

9、 外 吸 收 帶 的 波 長 位 置 與 吸 收 譜 帶 的 強(qiáng) 度 ,反 映 了 分 子 結(jié) 構(gòu) 上 的 特 點 ,可 以 用 來 鑒 定 未 知 物 的 結(jié) 構(gòu) 組 成 或 確 定 其 化 學(xué) 基 團(tuán) ；而 吸 收 譜 帶 的 吸 收 強(qiáng) 度 與 分 子 組 成 或 化 學(xué) 基 團(tuán) 的 含 量 有 關(guān) ,可 用 以 進(jìn) 行 定 量 分 析 和 純 度 鑒 定 ； 由 于 紅 外 光 譜 分 析 特 征 性 強(qiáng) , 氣 體 、 液 體 、 固 體 樣 品 都 可 測 定 , 并 具 有 用 量 少 , 分 析 速 度 快 , 不 破 壞 樣 品 的 特 點 ； 因 此 ,紅 外 光 譜 法

10、不 僅 與 其 它 許 多 分 析 方 法 一 樣 , 能 進(jìn) 行 定 性 和 定 量 分析 , 而 且 該 法 是 鑒 定 化 合 物 和 測 定 分 子 結(jié) 構(gòu) 的 最 有 用 方 法 之 一 ；一 、 產(chǎn) 生 紅 外 吸 收 的 條 件1 . 輻 射 光 子 具 有 的 能 量 與 發(fā) 生 振 動 躍 遷 所 需 的 躍 遷 能 量 相 等 紅 外 吸 收 光 譜 是 分 子 振 動 能 級 躍 遷 產(chǎn) 生 的 ； 因 為 分 子 振 動 能級 差 為 0. 05 1.0 eV , 比 轉(zhuǎn) 動 能 級 差 （ 0. 00 010. 05 eV ） 大 , 因 此 分子 發(fā) 生 振 動 能

11、 級 躍 遷 時 , 不 可 避 免 地 伴 隨 轉(zhuǎn) 動 能 級 的 躍 遷 , 因 而 無法 測 得 純 振 動 光 譜 , 但 為 了 討 論 方 便 , 以 雙 原 子 分 子 振 動 光 譜 為 例說 明 紅 外 光 譜 產(chǎn) 生 的 條 件 ； 如 把 雙 原 子 分 子 （ A - B ） 的 兩 個 原 子 看作 兩 個 小 球 , 把 連 結(jié) 它 們 的 化 學(xué) 鍵 看 成 質(zhì) 量 可 以 忽 略 不 計 的 彈 簧 ,就 兩 個 原 子 間 的 伸 縮 振 動 , 可 近 似 地 看 成 沿 鍵 軸 方 向 的 間 諧 振 動 ；由 量 子 力 學(xué) 可 以 證 明 , 該 分

12、子 的 振 動 總 能 量 E 為 ：E = （+ 1/ 2） h（=0 , 1, 2,）式 中 為 振 動 量 子 數(shù) （= 0, 1, 2, ） ； E 是 與 振 動 量子 數(shù) 相 應(yīng) 的 體 系 能 量 ；為 分 子 振 動 的 頻 率 ；在 室 溫 時 , 分 子 處 于 基 態(tài) （=0 ） , E = 1/ 2 .h , 此 時 , 伸3 縮 振 動 的 頻 率 很 小 ； 當(dāng) 有 紅 外 輻 射 照 射 到 分 子 時 , 如 紅 外 輻 射 的 光 子 （L ） 所 具 有 的 能 量 （ E L ） 恰 好 等 于 分 子 振 動 能 級 的 能 量 差 （ E振 ） 時 ,

13、 就 分 子 將 吸 收 紅 外 輻 射 而 躍 遷 至 激 發(fā) 態(tài) , 導(dǎo) 致 振 幅 增 大 ；分 子 振 動 能 級 的 能 量 差 為 E振=.h 又 光 子 能 量 為 EL=h L于 是 可 得 產(chǎn) 生 紅 外 吸 收 光 譜 的 第 一 條 件 為 ：E L = E振 即 L =表 明 , 只 有 當(dāng) 紅 外 輻 射 頻 率 等 于 振 動 量 子 數(shù) 的 差 值 與 分 子 振 動 頻 率 的 乘 積 時 , 分 子 才 能 吸 收 紅 外 輻 射 , 產(chǎn) 生 紅 外 吸 收 光 譜 ；分 子 吸 收 紅 外 輻 射 后 , 由 基 態(tài) 振 動 能 級 （=0 ） 躍 遷 至

14、第 一 振 動 激 發(fā) 態(tài) （=1 ） 時 , 所 產(chǎn) 生 的 吸 收 峰 稱 為 基 頻 峰 ； 因 為 =1 時 ,L =, 所 以 基 頻 峰 的 位 置 （L ） 等 于 分 子 的 振 動 頻 率 ；在 紅 外 吸 收 光 譜 上 除 基 頻 峰 外 ,仍 有 振 動 能 級 由 基 態(tài)（=0 ）躍 遷 至 第 二 激 發(fā) 態(tài) （=2） 、 第 三 激 發(fā) 態(tài) （=3）, 所 產(chǎn) 生 的 吸收 峰 稱 為 倍 頻 峰 ；（L由=0 躍 遷 至=2 時 ,=2,就L =2 ,即 吸 收 的 紅 外 線 譜 線） 是 分 子 振 動 頻 率 的 二 倍 , 產(chǎn) 生 的 吸 收 峰 稱 為

15、 二 倍 頻 峰 ；線 （由=0 躍 遷 至=3 時 ,=3 ,就L =3,即 吸 收 的 紅 外 線譜L） 是 分 子 振 動 頻 率 的 三 倍 , 產(chǎn) 生 的 吸 收 峰 稱 為 三 倍 頻 峰 ；其 它 類 推 ； 在 倍 頻 峰 中 , 二 倍 頻 峰 仍 比 較 強(qiáng) ； 三 倍 頻 峰 以 上 , 因 躍 遷 幾 率 很 小 , 一 般 都 很 弱 , 常 常 不 能 測 到 ；由 于 分 子 非 諧 振 性 質(zhì) ,各 倍 頻 峰 并 非 正 好 是 基 頻 峰 的 整 數(shù) 倍 ,而 是 略 小 一 些 ； 以 H Cl 為 例 ：基 頻 峰 （0 1）28 85.9cm- 1最

16、強(qiáng)4 二 倍 頻 峰 （0 2）56 68.0cm- 1較 弱三 倍 頻 峰 （0 3）83 46.9cm- 1很 弱四 倍 頻 峰 （0 4）10 92 3. 1 cm- 1極 弱五 倍 頻 峰 （0 5）13 39 6. 5 cm- 1極 弱21 -除 此 之 外 ,仍 有 合 頻 峰（1+2,21+2,）,差 頻 峰（1-2,2,） 等 , 這 些 峰 多 數(shù) 很 弱 , 一 般 不 容 易 辨 認(rèn) ； 倍 頻 峰 、 合頻 峰 和 差 頻 峰 統(tǒng) 稱 為 泛 頻 峰 ；（ 2） 輻 射 與 物 質(zhì) 之 間 有 耦 合 作 用為 滿 足 這 個 條 件 , 分 子 振 動 必 須 伴 隨

17、 偶 極 矩 的 變 化 ； 紅 外 躍遷 是 偶 極 矩 誘 導(dǎo) 的 ,即 能 量 轉(zhuǎn) 移 的 機(jī) 制 是 通 過 振 動 過 程 所 導(dǎo) 致 的 偶極 矩 的 變 化 和 交 變 的 電 磁 場 （ 紅 外 線 ） 相 互 作 用 發(fā) 生 的 ； 分 子 由于 構(gòu) 成 它 的 各 原 子 的 電 負(fù) 性 的 不 同 , 也 顯 示 不 同 的 極 性 ,稱 為 偶 極子 ； 通 常 用 分 子 的 偶 極 矩 （） 來 描 述 分 子 極 性 的 大 小 ； 當(dāng) 偶 極 子處 在 電 磁 輻 射 的 電 場 中 時 , 該 電 場 作 周 期 性 反 轉(zhuǎn) , 偶 極 子 將 經(jīng) 受 交 替

18、 的 作 用 力 而 使 偶 極 矩 增 加 或 減 少 ；由 于 偶 極 子 具 有 一 定 的 原 有 振 動 頻 率 , 顯 然 , 只 有 當(dāng) 輻 射 頻 率 與 偶 極 子 頻 率 相 匹 時 , 分 子 才 與 輻 射 相 互 作 用 （ 振 動 耦 合 ） 而 增 加 它 的 振 動 能 , 使 振 幅 增 大 , 即 分 子 由 原 來 的 基 態(tài) 振 動 躍 遷 到 較 高 振 動 能 級 ；因 此 , 并 非 所 有 的 振 動 都 會 產(chǎn) 生 紅 外 吸 收 , 只 有 發(fā) 生 偶 極 矩 變 化 （ 0） 的 振 動 才 能 引 起 可 觀 測 的 紅 外 吸 收 光

19、譜 ,該 分 子 稱 之 為 紅 外 活 性 的 ；=0的 分 子 振 動 不 能 產(chǎn) 生 紅 外 振 動 吸 收 , 稱 為 非 紅 外 活 性 的 ；當(dāng) 一 定 頻 率 的 紅 外 光 照 射 分 子 時 ,如 果 分 子 中 某 個 基 團(tuán) 的 振 動 頻 率 和 它 一 致 ,二 者 就 會 產(chǎn) 生 共 振 , 此 時 光 的 能 量 通 過 分 子 偶 極 矩 的 變 化 而 傳 遞 給 分 子 , 這 個 基 團(tuán)5 就 吸 收 一 定 頻 率 的 紅 外 光 , 產(chǎn) 生 振 動 躍 遷 ； 如 果 用 連 續(xù) 改 變 頻 率 的 紅 外 光 照 射 某 樣 品 , 由 于 試 樣

20、對 不 同 頻 率 的 紅 外 光 吸 收 程 度 不 同 ,使 通 過 試 樣 后 的 紅 外 光 在 一 些 波 數(shù) 范 圍 減 弱 ,在 另 一 些 波 數(shù) 范 圍 內(nèi) 仍 然 較 強(qiáng) ,用 儀 器 記 錄 該 試 樣 的 紅 外 吸 收 光 譜 ,進(jìn) 行 樣 品 的 定 性 和 定 量 分 析 ；二 、 雙 原 子 分 子 的 振 動 分 子 中 的 原 子 以 平 衡 點 為 中 心 , 以 非 常 小 的 振 幅 （ 與 原 子 核 之 間 的 距 離 相 比 ） 作 周 期 性 的 振 動 , 可 近 似 的 看 作 簡 諧 振 動 ； 這 種 分 子 振 動 的 模 型 , 以

21、 經(jīng) 典 力 學(xué) 的 方 法 可 把 兩 個 質(zhì) 量 為 M 1 和 M 2的 原 子 看 成 鋼 體 小 球 ,連 接 兩 原 子 的 化 學(xué) 鍵 設(shè) 想 成 無 質(zhì) 量 的 彈 簧 ,彈 簧 的 長 度 r 就 是 分 子 化 學(xué) 鍵 的 長 度 ； 由 經(jīng) 典 力 學(xué) 可 導(dǎo) 出 該 體 系 的 基 本 振 動 頻 率 計 算 公 式或波 數(shù)=（ 1/ 2 ） .（ k/）=（ 1/ 2c） .（ k/）式 中 k為 化 學(xué) 鍵 的 力 常 數(shù) , 其 定 義 為 將 兩 原 子 由 平 衡 位 置 伸 長 單 位 長 度 時 的 恢 復(fù) 力 （ 單 位 為 N .cm- 1） ； 單

22、鍵 、 雙 鍵 和 三 鍵 的 力 常 數(shù) 分 別 近 似 為 5、 10和 1 5 N .cm- 1； c為 光 速 （ 2. 99 8 101 0cm .s- 1） ,為 折 合 質(zhì) 量 , 單 位 為 g, 且=m 1 .m 2/ （ m 1+m 2）根 據(jù) 小 球 的 質(zhì) 量 和 相 對 原 子 質(zhì) 量 之 間 的 關(guān) 系波 數(shù)= 13 02 （ k /A r ）1 /2A r 為 折 合 相 對 原 子 質(zhì) 量影 響 基 本 振 動 頻 率 的 直 接 原 因 是 相 對 原 子 質(zhì) 量 和 化 學(xué) 鍵 的 力常 數(shù) ； 化 學(xué) 鍵 的 力 常 數(shù) k越 大 , 折 合 相 對 原

23、子 質(zhì) 量 A r 越 小 , 就 化 學(xué)鍵 的 振 動 頻 率 越 高 , 吸 收 峰 將 出 現(xiàn) 在 高 波 數(shù) 區(qū) ； 反 之 , 就 出 現(xiàn) 在 低數(shù) 區(qū) , 例 如 C- C、C C、C C 三 種 碳 碳 鍵 的 質(zhì) 量 相 同 ,鍵 力 常 數(shù) 的 順 序 是 三 鍵 雙 鍵 單 鍵 ； 因 此 在 紅 外 光 譜 中 ,C C的 吸 收 峰 出 現(xiàn) 在 222 2 cm- 1,而 C C 約 在 16 67 cm- 1, C -C 在 142 9 cm- 16 對 于 相 同 化 學(xué) 鍵 的 基 團(tuán) ,波 數(shù) 與 相 對 原 子 相 對 質(zhì) 量 平 方 根 成 反 比 ； 例

24、如 C-C 、 C-O 、 C-N 鍵 的 力 常 數(shù) 相 近 , 但 相 對 折 合 質(zhì) 量 不 同 ,其 大 小 順 序 為 C-C C -N 1 00 非 常 強(qiáng) 峰 （ vs ）20 1 00 強(qiáng) 峰 （ s）10 2 0 中 強(qiáng) 峰 （ m ）1 9 8%或 符 合 商 業(yè) 規(guī) 格 才 便 于 與 純 物 質(zhì) 的 標(biāo) 準(zhǔn) 光 譜 進(jìn) 行 對 照 ；多 組 份 試 樣 應(yīng) 在 測 定 前 盡 量17 預(yù) 先 用 分 餾 、 萃 取 、 重 結(jié) 晶 或 色 譜 法 進(jìn) 行 分 離 提 純 , 否 就 各 組 份 光 譜 相 互 重 疊 , 難 于 判 斷 ；（ 2） 試 樣 中 不 應(yīng)

25、含 有 游 離 水 ； 水 本 身 有 紅 外 吸 收 , 會 嚴(yán) 重 干 擾 樣 品 譜 , 而 且 會 侵 蝕 吸 收 池 的 鹽 窗 ；（ 3） 試 樣 的 濃 度 和 測 試 厚 度 應(yīng) 選 擇 適 當(dāng) , 以 使 光 譜 圖 中 的 大 多 數(shù) 吸 收 峰 的 透 射 比 處 于 10 % 80 % 范 圍 內(nèi) ；二 、 制 樣 的 方 法 1 . 氣 體 樣 品 氣 態(tài) 樣 品 可 在 玻 璃 氣 槽 內(nèi) 進(jìn) 行 測 定 , 它 的 兩 端 粘 有 紅 外 透 光 的 N aCl 或 K B r窗 片 ； 先 將 氣 槽 抽 真 空 , 再 將 試 樣 注 入 ；2 . 液 體 和

26、 溶 液 試 樣（ 1） 液 體 池 法 沸 點 較 低 , 揮 發(fā) 性 較 大 的 試 樣 , 可 注 入 封 閉 液 體 池 中 , 液 層 厚 度 一 般 為 0. 01 1 m m ；（ 2） 液 膜 法 沸 點 較 高 的 試 樣 , 直 接 直 接 滴 在 兩 片 鹽 片 之 間 , 形 成 液 膜 ；對 于 一 些 吸 收 很 強(qiáng) 的 液 體 , 當(dāng) 用 調(diào) 整 厚 度 的 方 法 仍 然 得 不 到 滿 意 的 譜 圖 時 ,可 用 適 當(dāng) 的 溶 劑 配 成 稀 溶 液 進(jìn) 行 測 定 ；一 些 固 體 也 可 以 溶 液 的 形 式 進(jìn) 行 測 定 ；常 用 的 紅 外 光

27、 譜 溶 劑 應(yīng) 在 所 測 光 譜 區(qū) 內(nèi) 本 身 沒 有 強(qiáng) 烈 的 吸 收 , 不 侵 蝕 鹽 窗 , 對 試 樣 沒 有 強(qiáng) 烈 的 溶 劑 化 效 應(yīng) 等 ；3 . 固 體 試 樣（ 1） 壓 片 法 將 1 2m g試 樣 與 20 0mg純 K B r 研 細(xì) 均 勻 , 置 于 模 具 中 , 用（ 5 10 ）1 07Pa壓 力 在 油 壓 機(jī) 上 壓 成 透 明 薄 片 , 即 可 用 語 測 定 ； 試 樣 和 K B r都 應(yīng) 經(jīng) 干 燥 處 理 ,研 磨 到 粒 度 小 于 2微 米 ,以 免 散 射 光 影 響 ；（ 2） 石 蠟 糊 法 將 干 燥 處 理 后 的

28、 試 樣 研 細(xì) ,與 液 體 石 蠟 或 全 氟 代 烴 混 合 ,調(diào)18 成 糊 狀 , 夾 在 鹽 片 中 測 定 ；（ 3） 薄 膜 法主 要 用 于 高 分 子 化 合 物 的 測 定 ； 可 將 它 們 直 接 加 熱 熔 融 制 或 壓 制 成 膜 ；也 可 將 試 樣 溶 解 在 低 沸 點 的 易 揮 發(fā) 溶 劑 中 ,涂 在 鹽 片 上 ,待 溶 劑 揮 發(fā) 后 成 膜 測 定 ；當(dāng) 樣 品 量 特 別 少 或 樣 品 面 積 特 別 小 時 , 采 用 光 束 聚 光 器 , 并 配 有 微 量 液 體 池 、微 量 固 體 池 和 微 量 氣 體 池 ,采 用 全 反

29、射 系 統(tǒng) 或 用 帶 有 鹵 化 堿 透 鏡 的 反 射 系 統(tǒng) 進(jìn) 行 測 量 ；第 六 節(jié) 紅 外 光 譜 法 的 應(yīng) 用紅 外 光 譜 法 廣 泛 用 于 有 機(jī) 化 合 物 的 定 性 鑒 定 和 結(jié) 構(gòu) 分 析 ；一 、 定 性 分 析1 . 已 知 物 的 鑒 定 將 試 樣 的 譜 圖 與 標(biāo) 準(zhǔn) 的 譜 圖 進(jìn) 行 對 照 ,或 者 與 文 獻(xiàn) 上 的 譜 圖 進(jìn) 行 對 照 ；如 果 兩 張 譜 圖 各 吸 收 峰 的 位 置 和 形 狀 完 全 相 同 ,峰 的 相 對 強(qiáng) 度 一 樣 ,就 可 以 認(rèn) 為 樣 品 是 該 種 標(biāo) 準(zhǔn) 物 ；如 果 兩 張 譜 圖 不 一

30、 樣 ,或 峰 位 不 一 致 , 就 說 明 兩 者 不 為 同 一 化 合 物 , 或 樣 品 有 雜 質(zhì) ； 如 用 計 算 機(jī) 譜 圖 檢 索 , 就 采 用 相 似 度 來 判 別 ； 使 用 文 獻(xiàn) 上 的 譜 圖 應(yīng) 當(dāng) 注 意 試 樣 的 物 態(tài) 、 結(jié) 晶 狀 態(tài) 、 溶 劑 、 測 定 條 件 以 及 所 用 儀 器 類 型 均 應(yīng) 與 標(biāo) 準(zhǔn) 譜 圖 相 同 ；2 . 未 知 物 結(jié) 構(gòu) 的 測 定 測 定 未 知 物 的 結(jié) 構(gòu) ,是 紅 外 光 譜 法 定 性 分 析 的 一 個 重 要 用 途 ；如 果 未 知 物 不 是 新 化 合 物 ,可 以 通 過 兩 種

31、方 式 利 用 標(biāo) 準(zhǔn) 譜 圖 進(jìn) 行 查 對 ：（ 1） 查 閱 標(biāo) 準(zhǔn) 譜 圖 的 譜 帶 索 引 , 與 尋 找 試 樣 光 譜 吸 收 帶 相 同 的 標(biāo)準(zhǔn) 譜 圖 ；19 （ 2） 進(jìn) 行 光 譜 解 析 , 判 斷 試 樣 的 可 能 結(jié) 構(gòu) , 然 后 在 由 化 學(xué) 分 類 索 引 查 找 標(biāo) 準(zhǔn) 譜 圖 對 照 核 實 ；在 對 光 譜 圖 進(jìn) 行 解 析 之 前 , 應(yīng) 收 集 樣 品 的 有 關(guān) 資 料 和 數(shù) 據(jù) ；了 解 試 樣 的 來 源 、以 估 計 其 可 能 是 哪 類 化 合 物 ；測 定 試 樣 的 物 理 常 數(shù) , 如 熔 點 、 沸 點 、 溶 解

32、度 、 折 光 率 等 , 作 為 定 性 分 析 的 旁 證 ； 根 據(jù) 元 素 分 析 及 相 對 摩 爾 質(zhì) 量 的 測 定 , 求 出 化 學(xué) 式 并 計 算 化 合 物 的 不 飽 和 度 = 1+n 4+n 3- n 1 /2 式 中 n4、 n3、 n 1 、 分 別 為 分 子 中 所 含 的 四 價 、 三 價 和 一 價 元 素 原 子 的 數(shù) 目 ；當(dāng) 計 算 得 =0時 ,表 示 分 子 是 飽 和 的 ,應(yīng) 在 鏈 狀 烴 及 其 不 含 雙 鍵 的 衍 生 物 ；當(dāng) = 1時 , 可 能 有 一 個 雙 鍵 或 脂 環(huán) ；當(dāng) = 2時 , 可 能 有 兩 個 雙 鍵

33、 和 脂 環(huán) , 也 可 能 有 一 個 叁 鍵 ；當(dāng) = 4時 , 可 能 有 一 個 苯 環(huán) 等 ；但 是 , 二 價 原 子 如 S、 O 等 不 參 加 計 算 ；譜 圖 解 析 一 般 先 從 基 團(tuán) 頻 率 區(qū) 的 最 強(qiáng) 譜 帶 開 始 , 推 測 未 知 物 可 能 含 有 的 基 團(tuán) ,判 斷 不 可 能 含 有 的 基 團(tuán) ；再 從 指 紋 區(qū) 的 譜 帶 進(jìn) 一 步 驗 證 ,找 出 可 能 含 有 基 團(tuán) 的 相 關(guān) 峰 , 用 一 組 相 關(guān) 峰 確 認(rèn) 一 個 基 團(tuán) 的 存 在 ； 對 于 簡 單 化 合 物 , 確 認(rèn) 幾 個 基 團(tuán) 之 后 , 便 可 初 步 確 定 分 子 結(jié) 構(gòu) , 然 后 查 對 標(biāo) 準(zhǔn) 譜 圖 核