儀器分析紅外分光光度法2課件

第二節(jié)典型光譜一、脂肪烴類烷烴主要特征峰CHs

asCH3000～2850cm-1as

145020cm-1CH2CH3s

～1375cm-1146520cm-1~722

cm-11特點(diǎn)：峰位和順序：CH3000～2850cm-1疊加峰~722

cm-1，隨碳原子數(shù)增加向高波數(shù)移動(dòng)2若有相鄰甲基，產(chǎn)生偶合as

145020cm-1CH3s

～1375cm-1CCH3CH31385cm-11375cm-1CCH3CH3CH31395cm-11365cm-1裂距增大3特點(diǎn)峰位：as=CH比烷烴高C=C隨取代基數(shù)目，波數(shù)共軛時(shí)波數(shù)

1030cm-1共軛雙烯出現(xiàn)雙峰=CH最有價(jià)值可鑒別取代位置

頻率:反式>順式峰強(qiáng):順式>反式

完全對稱的分子:=0，無峰。5炔烴CH3333～3267cm-1

CC2260～2100cm-1高度特征6=CH泛頻苯環(huán)3000CH特征峰：H3100～3000cm-1(wm)C=C(骨架振動(dòng))1650cm-1～1430cm-1泛頻峰2000～1667cm-1(worvw）H1250～1000cm-1(w)H910～665cm-1(s)二、芳香烴類（取代苯）聚苯乙烯薄膜7相鄰氫數(shù)Hcm-1

5770～7304770～735

1782

9

3810～750

2860～8001900～860

隨苯環(huán)上相鄰氫數(shù)目的減少向高頻移動(dòng)9三、醇、酚、醚:醇與酚共同點(diǎn)：兩者都有-OH及C-O鍵

OH3650～3590cm-1(游離羥基）銳峰3500～3200cm-1(締合羥基）鈍峰

CO1250～1000cm-1(s)

OH1420~1330cm-1區(qū)別：酚的芳香結(jié)構(gòu)的一組相關(guān)峰10醚有-C-O-C-鍵，沒有-OH鍵

CO1270～1010cm-1(s)

醚基氧和苯環(huán)或乙烯相連時(shí)：

-C-O-C-

as波數(shù)

s

峰強(qiáng)增加11四、羰基化合物羰基3000例：

(C9H10O)13酮、醛及酰氯類酮類：C=O~1715cm-1(s)若共軛，向右移（波數(shù)）醛類：C=O~1725cm-1(s)若共軛，向右移（波數(shù)）

fermi共振：CH雙峰，~2820及~2720cm-1

環(huán)張力增大，向左移（波數(shù)）

O

OOOC=O1815178017451715cm-1酰氯類：C=O~1800cm-1(s)-COCl14羧酸及其鹽羧酸類：OH~3000cm-1寬峰

C=O1740~1650cm-1

鈍峰OH955~915cm-1羧酸鹽：as

1610~1550cm-1

s

1440~1360cm-1

振動(dòng)偶合后出現(xiàn)兩個(gè)強(qiáng)峰COO15酸酐類：酸酐：由于偶合，羰基峰分裂成雙峰C=O雙峰as1850~1800cm-1

s1780~1740cm-1ORCOR’CO酸酐與酸相比不含羥基特征峰17酸酯酸酐18酰胺c=o16801630cm-1NH35003100cm-1NH16201510cm-1—CONH19五、含氮化合物（一）胺及其鹽胺胺鹽NH35003300cm-133002200cm-1

NH16501510cm-116301500cm-1CN13601020cm-114001300cm-1

21（二）硝基化合物NO2as15901500cm-1NO2s13901330cm-1（三）腈類化合物

C=N22602215cm-122第三節(jié)紅外光譜儀一、光柵紅外光譜儀光源工作溫度0C特點(diǎn)硅碳棒1200～1500壽命長、穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜等Nernst燈～1800發(fā)光強(qiáng)度大，壽命短、價(jià)格較貴等23單色器棱鏡或光柵石英棱鏡氯化鈉棱鏡溴化鉀棱鏡

檢測器真空熱電耦25

二、FT-IR紅外光譜儀干涉圖

IR光譜FTIR光譜儀示意圖Fourier余弦變換26第四節(jié)紅外吸收光譜分析一、試樣的制備壓片法薄膜法糊膏法液體池法涂片法夾片法等29（一）固體試樣溴化鉀壓片法

紅外光譜法，進(jìn)行鑒別試驗(yàn)時(shí)，固體樣品采用最多的是溴化鉀壓片法。30（二）液體試樣一般液體樣品可采用液體池法揮發(fā)性不大的樣品采用夾片法粘度大的樣品可采用涂片法KBr窗片31紅外光譜法的應(yīng)用于定性時(shí)：主要用于已知化和物的定性鑒定未知化合物的結(jié)構(gòu)分析紅外吸收光譜與物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)有非常密切的關(guān)系，兩個(gè)化合物沒有完全相同的紅外光譜，只要它們化學(xué)結(jié)構(gòu)存在細(xì)小的差別，如同系物。同分異構(gòu)體和空間構(gòu)象等，紅外光譜都有不同。對于定性鑒別紅外光譜是最有效的方法。由于紅外光譜的特征性強(qiáng)，一般情況下，兩個(gè)樣品的紅外光譜完全一致，就是同一個(gè)化合物。32二、紅外光譜解析方法了解樣品來源和性質(zhì)純度需大于98%、灰分;物理化學(xué)常數(shù)和分子式。充分除去溶劑分子式常可提供許多結(jié)構(gòu)信息。用分子式可以計(jì)算不飽和度(U)。U=(2+2n4+n3-n1)/2

估計(jì)結(jié)構(gòu)式中是否有雙鍵（U=1）、三鍵（U=2）、芳環(huán)（U=4）、脂環(huán)等。33（一）光譜解析方法

峰位、峰形和峰強(qiáng)解析一組相關(guān)峰，避免孤立解析，才能確認(rèn)一個(gè)官能團(tuán)的存在。因?yàn)槎鄶?shù)官能團(tuán)在中紅外區(qū)，都有一組相關(guān)峰。例-COOH有：OH、C=O、C-O、

OH、OH

五個(gè)相關(guān)峰。

34紅外光譜的解析順序先特征區(qū),后指紋區(qū)。特征區(qū)(4000~1250cm-1；2.5~8.0m):CH、OH、NH、雙鍵、三鍵的伸縮振動(dòng)。

指紋區(qū)(1250~200cm-1;8.0~50m):各種彎曲振動(dòng)、C-C伸縮振動(dòng)。以苯環(huán)的面外彎曲振動(dòng)最重要（910~665cm-1）。

先最強(qiáng)峰，后次強(qiáng)峰。先確定第一強(qiáng)峰的起源與歸屬后，依次解析第二、第三強(qiáng)峰…..的起源歸屬。35官能團(tuán)與特征頻率的相關(guān)表

波數(shù)(cm-1)振動(dòng)類型3750～3000νOH、νNH3300～3000ν≡CH>ν=CH≈νArH

3000～2700νCH(-CH3,飽和CH2及CH、-CHO）2400～2100νC≡C、νC≡N

1900～1650νC=O(酸酐,酰氯,酯,醛,酮,羧酸,酰胺)

1675～1500

νC=C

、νC=N1475～1300βCH,βOH（各種面內(nèi)彎曲振動(dòng)）1300～1000νC-O(酚、醇、醚、酯、羧酸

)

1000～650γ=CH

(不飽和碳-氫面外彎曲振動(dòng))36與UV光譜的區(qū)別1.同屬分子吸收光譜，但起源不同分子吸收光譜UV-VISIR分子發(fā)射光譜熒光光譜轉(zhuǎn)動(dòng)能級之差E=10-4~10-2eV

振動(dòng)能級之差E=0.05~1eV

分子中價(jià)電子運(yùn)動(dòng)