特征吸收峰課件

問(wèn)題：解釋二氧化碳分子的振動(dòng)形式與紅外吸收光譜的關(guān)系解答：實(shí)際觀察到的紅外吸收峰數(shù)目小于理論上計(jì)算的振動(dòng)數(shù)，這是由如下原因引起的：(1)

沒(méi)有偶極矩變化的振動(dòng),不產(chǎn)生紅外吸收；(2)

相同頻率的振動(dòng)吸收重疊,即簡(jiǎn)并；(3)

儀器不能區(qū)別那些頻率十分接近的振動(dòng)或因吸收帶很弱儀器檢測(cè)不出；(4)

有些吸收帶落在儀器檢測(cè)范圍之外。瞬間偶極距變化大，吸收峰強(qiáng)；鍵兩端原子電負(fù)性相差越大（極性越大），吸收峰越強(qiáng)；由基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)，產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)的吸收峰，基頻峰；由基態(tài)直接躍遷到第二激發(fā)態(tài)，產(chǎn)生一個(gè)弱的吸收峰，倍頻峰；3、峰的強(qiáng)度（峰強(qiáng)）二、分子振動(dòng)與紅外吸收光譜的關(guān)系三基團(tuán)頻率與紅外光譜區(qū)基團(tuán)頻率：能代表基團(tuán)存在，并有較高強(qiáng)度的吸收譜帶。特征吸收峰：基團(tuán)頻率所在位置。官能團(tuán)特征吸收頻率

2.指紋區(qū)：1300—600cm-1區(qū)域，除單鍵的伸縮振動(dòng)外，還有因變形振動(dòng)產(chǎn)生的復(fù)雜光譜。當(dāng)分子結(jié)構(gòu)稍有不同時(shí),該區(qū)的吸收就有細(xì)微的差異。這種情況就象每個(gè)人都有不同的指紋一樣。1.官能團(tuán)區(qū)：4000—1300cm-1區(qū)域的峰，由伸縮振動(dòng)產(chǎn)生的吸收帶，基團(tuán)鑒定工作最有價(jià)值的區(qū)域?；虻奶卣魑辗逡话阄挥诖烁哳l范圍，在該區(qū)域內(nèi)，吸收峰比較稀疏。（一）官能團(tuán)區(qū)和指紋區(qū)

（l）4000—2500cm-1區(qū)x—H伸縮振動(dòng)區(qū)(x為O、N、C等原子)。這個(gè)區(qū)域的吸收峰說(shuō)明有含氫原子的官能團(tuán)存在。O—H（3700—3200cm-1）COO－H（3600－2500cm-1）N—H（3500—3300cm-1）

炔氫出現(xiàn)在3300cm-1附近判斷規(guī)則：在3000cm-1以上有C—H吸收峰，可預(yù)料化合物是不飽和的=C—H；若在小于3000cm-1有吸收，可預(yù)料化合物是飽和的。（二）官能團(tuán)區(qū)波段分區(qū)（2）2500—2000cm-1區(qū)三鍵和累積雙鍵區(qū)。這一區(qū)域出現(xiàn)的吸收,主要包括CC、CN等三鍵的不對(duì)稱伸縮振動(dòng),以及累積雙鍵的不對(duì)稱伸縮振動(dòng)。S—H、Si—H、P—H、B—H的伸縮振動(dòng)也出現(xiàn)在這個(gè)區(qū)域。（3）2000—1500cm-1區(qū)雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)。表示含雙鍵的化合物存在，如C＝O(酰鹵、酸、酯、醛、酮、酰胺等)出現(xiàn)在1870—1600cm-1,強(qiáng)峰。此外,C＝C、C＝N、N=O的伸縮振動(dòng)出現(xiàn)在1675——1500cm-1。分子比較對(duì)稱時(shí)，C=C的吸收峰很弱。（二）官能團(tuán)區(qū)波段分區(qū)（l）1300——900cm-1這一區(qū)域包括C—O、C—N、C—F、C—P、C—S、P—O、Si—O等鍵的伸縮振動(dòng)和C=S、S=O、P=O等雙鍵的伸縮振動(dòng)吸收。（2）900—600cm-1

這一區(qū)域的吸收峰是很有用的。例如,可以指示—（CH2）n—的存在。實(shí)驗(yàn)證明,當(dāng)n≥4時(shí),—

CH2—的平面搖擺振動(dòng)吸收出現(xiàn)在722cm-1,隨著n的減小,逐漸移向高波數(shù)。此區(qū)域的吸收峰,還可以為鑒別烯烴的取代程度和構(gòu)型提供信息。（三）指紋區(qū)波段分區(qū)四、定性分析應(yīng)用簡(jiǎn)介1.已知物的鑒定將試樣譜圖與標(biāo)準(zhǔn)譜圖對(duì)照或與相關(guān)文獻(xiàn)上的譜圖對(duì)照。2．決擇性鑒定被測(cè)物可能是某幾個(gè)已知化合物，僅需用紅外光譜法予以肯定。若無(wú)標(biāo)準(zhǔn)圖譜，必須先對(duì)紅外譜圖進(jìn)行官能團(tuán)定性分析，根據(jù)分析結(jié)果，推斷最可能的化合物。

3.未知物結(jié)構(gòu)分析如果化合物不是新物質(zhì),可將其紅外譜圖與標(biāo)準(zhǔn)譜圖對(duì)照（查對(duì)）；如果化合物為新物質(zhì),則須進(jìn)行光譜解析。1）該化合物的信息收集：試樣來(lái)源、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、折光率、旋光率等；2）不飽和度的計(jì)算：通過(guò)元素分析得到該化合物的分子式,并求出其不飽和度。3）查找基團(tuán)頻率,推測(cè)分子可能的基團(tuán)；4）查找紅外指紋區(qū),進(jìn)一步驗(yàn)證基團(tuán)的相關(guān)峰；5）能過(guò)其它定性方法進(jìn)一步確證：UV-Vis、MS、NMR、Raman等。4.光譜解析步驟

=0時(shí)，分子是飽和的，分子為鏈狀烷烴或其不含雙鍵的衍生物；=1時(shí)，分子可能有一個(gè)雙鍵或脂環(huán)；

=2時(shí)，分子可能有三鍵；=3時(shí)，分子可能有兩個(gè)雙鍵或脂環(huán)；=4時(shí)，分子可能有一個(gè)苯環(huán)。一些雜原子如S、O不參加計(jì)算。進(jìn)行定性分析時(shí),對(duì)于能獲得相應(yīng)純品的化合物,一般通過(guò)圖譜對(duì)照即可。對(duì)于沒(méi)有已知純品的化合物,則需要與標(biāo)準(zhǔn)圖譜進(jìn)行對(duì)照。最常見(jiàn)的標(biāo)準(zhǔn)圖譜有三種：（1）薩特勒（Sadtler）標(biāo)準(zhǔn)紅外光譜集：由美國(guó)Sadtlerresearchlaborationies編集出版的?！八_特勒”收集的圖譜最多，至1974年為止，已收集47000張（棱鏡）圖譜。另外，它有各種索引，使用甚為方便。5.幾種標(biāo)準(zhǔn)圖譜集（2）分子光譜文獻(xiàn)“DMS”(documentationofmolecularspectroscopy)穿孔卡片：由英國(guó)和西德聯(lián)合編制?？ㄆ腥N類型：桃紅色卡片為有機(jī)化合物,淡藍(lán)色卡片為無(wú)機(jī)化合物,淡黃色卡片為文摘卡片?？ㄆ媸腔衔锏脑S多重要數(shù)據(jù),反面則是紅外光譜圖。4.幾種標(biāo)準(zhǔn)圖譜集（3）“API”紅外光譜資料：由美國(guó)石油研究所（API）編制。該圖譜集主要是烴類化合物的光譜。由于它收集的圖譜較單一,數(shù)目不多（至1971年共收集圖譜3064張）,又配有專門的索引,故查閱也很方便。4.幾種標(biāo)準(zhǔn)圖譜集PressAssemblyControlKnobZnSeCrystalinCenterofStageSamplingStageBaseAssemblywithOpticalComponentsHATRcomponentsFinelygrindcrystallinesamplesforbettercontactwiththeZnSecrystal.SampleshouldcompletelycovertheZnSeCrystalindicatedwiththearrowbelow.Besurethatthepressisrotatedcompletelytothelo