第四章 紅外吸收光譜法

第四章紅外吸收光譜法第一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五2.紅外光譜的范圍200nm 400nm 780nm 1000mm近紫外可見紅外0.78mm2.5mm50mm1000mm中紅外區(qū)遠(yuǎn)紅外區(qū)近紅外區(qū)第二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五波譜區(qū)近紅外光中紅外光遠(yuǎn)紅外光波長/m0.78~2.52.5~5050~1000波數(shù)/cm-1

12800~40004000~200200~10躍遷類型分子振動(dòng)分子轉(zhuǎn)動(dòng)近紅外光譜區(qū)：低能電子能級(jí)躍遷含氫原子團(tuán)：-OH、-NH、-CH伸縮振動(dòng)的倍頻吸收峰稀土及過渡金屬離子配位化學(xué)的研究對(duì)象適用于水、醇、高分子化合物、含氫原子團(tuán)化合物的定量分析紅外吸收光譜法：分子的振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)基頻吸收光譜區(qū)

應(yīng)用最為廣泛的紅外光譜區(qū)遠(yuǎn)紅外光譜區(qū)：氣體分子的轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷液體與固體中重原子的伸縮振動(dòng)晶體的晶格振動(dòng)某些變角振動(dòng)、骨架振動(dòng)-異構(gòu)體的研究金屬有機(jī)化合物、氫鍵、吸附現(xiàn)象研究該光區(qū)能量弱,較少用于分析第三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五3.紅外光譜產(chǎn)生的條件(2)輻射與物質(zhì)間有相互偶合作用，產(chǎn)生偶極炬的變化(1)輻射能應(yīng)具有能滿足物質(zhì)產(chǎn)生振動(dòng)躍遷所需的能量；輻射應(yīng)具有能滿足物質(zhì)產(chǎn)生振動(dòng)躍遷所需的能量；沒有偶極矩變化的振動(dòng)躍遷，無紅外活性：如：單原子分子、同核分子：He、Ne、N2、O2、Cl2、H2

等。沒有紅外活性。如：對(duì)稱性分子的非對(duì)稱性振動(dòng)，有偶極矩變化的振動(dòng)躍遷，有紅外活性。如：非對(duì)稱分子：有偶極矩，紅外活性。沒有偶極矩變化、但是有極化度變化的振動(dòng)躍遷，有拉曼活性。第四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五4.紅外光譜的特點(diǎn)每種化合物均有紅外吸收，有機(jī)化合物的紅外光譜能提供豐富的結(jié)構(gòu)信息任何氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)樣品均可進(jìn)行紅外光譜測定，這是其它儀器分析方法難以做到的常規(guī)紅外光譜儀器結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格不貴樣品用量少，可達(dá)微克量級(jí)紅外光譜主要用于定性分析但也可用于定量分析第五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五

定性:紅外光譜最重要的應(yīng)用是中紅外區(qū)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)鑒定。通過與標(biāo)準(zhǔn)譜圖比較，可以確定化合物的結(jié)構(gòu)；對(duì)于未知樣品，通過官能團(tuán)、順反異構(gòu)、取代基位置、氫鍵結(jié)合以及絡(luò)合物的形成等結(jié)構(gòu)信息可以推測結(jié)構(gòu)。 定量:近年來紅外光譜的定量分析應(yīng)用也有不少報(bào)道,尤其是近紅外、遠(yuǎn)紅外區(qū)的研究報(bào)告在增加。如近紅外區(qū)用于含有與C，N，O等原子相連基團(tuán)化合物的定量；遠(yuǎn)紅外區(qū)用于無機(jī)化合物研究等。 紅外光譜還可作為色譜檢測器。第六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五第二節(jié) 紅外光譜的理論基礎(chǔ)C-光速K-鍵力常數(shù)m-折合質(zhì)量m1m2

紅外光譜產(chǎn)生于分子的振動(dòng).從經(jīng)典力學(xué)的觀點(diǎn)，采用諧振子模型來研究雙原子分子的振動(dòng)，即化學(xué)鍵相當(dāng)于無質(zhì)量的彈簧，它連接兩個(gè)剛性小球，它們的質(zhì)量分別等于兩個(gè)原子的質(zhì)量。一、紅外吸收與分子結(jié)構(gòu)1.雙原子分子的振動(dòng)根據(jù)胡克定律：第七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五C-C C=C C=CK4-6x10-5 8-12x10-5 12-20x10-5g/s2V1190 1683 2062cm-1C-C C-HV 1190 2920cm-1

同類原子組成的化學(xué)鍵，力常數(shù)越大，振動(dòng)頻率越大。

對(duì)相同化學(xué)鍵的基團(tuán)，波數(shù)與相對(duì)原子質(zhì)量成反比。第八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五

實(shí)際上在一個(gè)分子中，基團(tuán)與基團(tuán)之間，化學(xué)鍵之間都會(huì)相互影響，因此，振動(dòng)頻率不僅決定于化學(xué)鍵兩端的原子質(zhì)量和鍵力常數(shù)，還與內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部因素（化學(xué)環(huán)境）有關(guān)。由于原子的種類和化學(xué)鍵的性質(zhì)不同，以及各化學(xué)鍵所處的環(huán)境不同，導(dǎo)致不同化合物的吸收光譜具有各自的特征，據(jù)此可以對(duì)化合物進(jìn)行定性分析。第九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五2.多原子分子的振動(dòng)（1）振動(dòng)的基本類型對(duì)稱性伸縮振動(dòng)V

S反對(duì)稱性伸縮振動(dòng)VaS面內(nèi)變形振動(dòng)面外變形振動(dòng)變形振動(dòng)振動(dòng)類型非平面搖擺ω

扭曲振動(dòng)τ剪式振動(dòng)δS平面搖擺ρ

伸縮振動(dòng)伸縮振動(dòng)的k比變形振動(dòng)k大；因此伸縮振動(dòng)出現(xiàn)在紅外吸收光譜的高波數(shù)區(qū)，變形振動(dòng)出現(xiàn)在紅外吸收光譜的低波數(shù)區(qū)。第十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五

（2）基本振動(dòng)的理論數(shù)對(duì)于由N個(gè)原子組成的分子：3N=平動(dòng)自由度+轉(zhuǎn)動(dòng)自由度+振動(dòng)自由度xyz由N個(gè)原子組成的分子：平動(dòng)自由度=3振動(dòng)自由度=3N-平動(dòng)自由度-轉(zhuǎn)動(dòng)自由度由N個(gè)原子組成的線形分子：轉(zhuǎn)動(dòng)自由度=2由N個(gè)原子組成的非線形分子：轉(zhuǎn)動(dòng)自由度=3線形分子：振動(dòng)自由度=3N-5非線形分子：振動(dòng)自由度=3N-6第十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五（3）紅外吸收峰的數(shù)目例如：苯的簡諧振動(dòng)的自由度=3×12-6=30；再考慮到倍頻、組頻、差頻、振動(dòng)的耦合與費(fèi)米共振等，產(chǎn)生的紅外吸收峰應(yīng)該非常多。

實(shí)際上大多數(shù)紅外吸收光譜圖上的吸收峰數(shù)目小于理論數(shù)目。為什么？存在沒有偶極矩變化的振動(dòng)模式兩個(gè)或多個(gè)振動(dòng)的能量相同時(shí)，產(chǎn)生簡并儀器的分辨率分辨不出的振動(dòng)模式振動(dòng)吸收的強(qiáng)度小，檢測不到某些振動(dòng)模式所吸收的能量不在中紅外光譜區(qū)第十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五

多原子分子的基本振動(dòng)引起的紅外吸收稱為基頻譜帶，實(shí)際上在紅外圖譜中，還可以看到基頻譜帶之外的吸收峰，包括：（1）倍頻譜帶——由基態(tài)躍遷至第二、第三激發(fā)態(tài)所產(chǎn)生的譜帶；（2）組合頻譜帶——兩個(gè)或兩個(gè)以上基頻之和或之差、或基頻與倍頻的結(jié)合產(chǎn)生的譜帶；（3）振動(dòng)耦合頻率——兩個(gè)基團(tuán)相鄰且振動(dòng)頻率相差不大時(shí)，振動(dòng)耦合引起吸收頻率偏離基頻，移向高頻或低頻方向產(chǎn)生的振動(dòng)頻率。第十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五（4）費(fèi)米共振——倍頻和組合頻與某基頻相近，相互作用而產(chǎn)生強(qiáng)吸收或發(fā)生峰分裂。

含氫基團(tuán)產(chǎn)生的振動(dòng)耦合或費(fèi)米共振現(xiàn)象，均可以通過氘代而加以鑒別。因?yàn)楫?dāng)含氫基團(tuán)氘代以后，其折合質(zhì)量的改變會(huì)使吸收頻率發(fā)生變化，此時(shí)氘代前的耦合或費(fèi)米共振條件不再滿足，有關(guān)的吸收峰會(huì)發(fā)生較大的變化。第十四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五

3．影響紅外吸收峰強(qiáng)度的因素

（1）紅外吸收峰強(qiáng)度的分類e>100非常強(qiáng)吸收峰vs20<e<100強(qiáng)吸收峰s10<e<20中強(qiáng)吸收峰m1<e<10弱吸收峰w

（2）紅外吸收峰強(qiáng)度的影響因素振動(dòng)能級(jí)的躍遷幾率振動(dòng)的基頻(v0→1)的躍遷幾率大于振動(dòng)的倍頻(v0→2、v

0→3、v

0→4)，因此基頻(v

0→1)的吸收峰強(qiáng)度比倍頻(v0→2、v0→3、v0→4)強(qiáng)。振動(dòng)能級(jí)躍遷時(shí)，偶極矩的變化第十五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五同樣的基頻振動(dòng)(v

0→1)，偶極矩的變化越大，吸收峰也越強(qiáng)?；瘜W(xué)鍵兩端連接原子的電負(fù)性相差越大，或分子的對(duì)稱性越差，伸縮振動(dòng)時(shí)偶極矩的變化越大，吸收峰也越強(qiáng)。吸收峰強(qiáng)度：反對(duì)稱伸縮振動(dòng)>對(duì)稱伸縮振動(dòng)>變形振動(dòng)

vC=O>vC=C第十六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五4．影響紅外吸收峰位移的因素電子效應(yīng)(I效應(yīng))化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率不僅與其性質(zhì)有關(guān)，還受分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部因素影響。相同基團(tuán)的特征吸收并不總在一個(gè)固定頻率上。而是在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。了解影響峰位移的因素將有助于推斷分子中相鄰部分的分子結(jié)構(gòu)。（1）內(nèi)部因素誘導(dǎo)效應(yīng)：吸電子基團(tuán)使吸收峰向高頻方向移動(dòng)（蘭移）vC=0=1715cm-1vC=0=1800cm-1vC=0=1920cm-1vC=0

=1928cm-1vC=0=1730cm-1化合物電負(fù)性XX+YY4.475.415.595.736.927.90vC=0/cm-1175217941803182018681928誘導(dǎo)效應(yīng)第十七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五

中介效應(yīng)(M效應(yīng))p→π

共軛I效應(yīng)>M效應(yīng)vC=0=1680cm-1vC=0=1715cm-1vC=0=1690cm-1vC=0=1680cm-1M效應(yīng)>I效應(yīng)vC=0=1730cm-1vC=0=1735cm-1vC=0=1715cm-1I效應(yīng)解釋不了第十八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五共軛效應(yīng)(C效應(yīng))π→π

共軛vC=0=1670~1660cm-1vC=0=1700~1680cm-1vC=0=1670~1660cm-1vC=0=1685~1665cm-1vC=0=1715cm-1vC=0=1725~1705cm-1第十九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五

當(dāng)兩個(gè)振動(dòng)頻率相同或相近的基團(tuán)相鄰并由同一原子相連時(shí)，兩個(gè)振動(dòng)相互作用（微擾）產(chǎn)生共振，譜帶一分為二（高頻和低頻）。氫鍵效應(yīng)（X-H）

形成氫鍵使電子云密度平均化（締合態(tài)），使體系能量下降，基團(tuán)伸縮振動(dòng)頻率降低，其強(qiáng)度增加但峰形變寬。如:羧酸RCOOH

C=O=1760cm-1,O-H=3550cm-1;

(RCOOH)2C=O=1700cm-1

,O-H=3250-2500cm-1如:乙醇CH3CH2OHO=H=3640cm-1(CH3CH2OH)2

O=H=3515cm-1(CH3CH2OH)n

O=H=3350cm-1振動(dòng)耦合s

1760cm-1as1820cm-1C=O第二十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五

當(dāng)一振動(dòng)的倍頻與另一振動(dòng)的基頻接近（2A=B）時(shí)，二者相互作用而產(chǎn)生強(qiáng)吸收峰或發(fā)生裂分的現(xiàn)象。Ar-C()=880-860cm-1C=O(as)=1774cm-11773cm-11736cm-1

由于空間阻隔，分子平面與雙鍵不在同一平面，此時(shí)共軛效應(yīng)下降，紅外峰移向高波數(shù)。CCH3OOCH3CCH3C=O=1663cm-1C=O=1686cm-1

空間效應(yīng)的另一種情況是張力效應(yīng)：四元環(huán)>五元環(huán)>六元環(huán)。隨環(huán)張力增加，紅外峰向高波數(shù)移動(dòng)。C=C=1576cm-1C=C=1611cm-1C=C=1644cm-1C=C=1657cm-1費(fèi)米共振空間效應(yīng)第二十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五

通常，物質(zhì)由固態(tài)向氣態(tài)變化，其波數(shù)將增加。如:丙酮液態(tài)時(shí)：C=O=1718cm-1;

氣態(tài)時(shí)：C=O=1742cm-1，因此在查閱標(biāo)準(zhǔn)紅外圖譜時(shí)，應(yīng)注意試樣狀態(tài)和制樣方法。

極性基團(tuán)的伸縮振動(dòng)頻率通常隨溶劑極性增加而降低。如：羧酸中的C=O：氣態(tài)：C=O=1780cm-1

非極性溶劑：C=O=1760cm-1

乙醚溶劑：C=O=1735cm-1

乙醇溶劑：C=O=1720cm-1

因此紅外光譜通常需在非極性溶劑中測量。（2）外部因素物質(zhì)狀態(tài)及制樣方法

溶劑效應(yīng)第二十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五第三節(jié) 紅外光譜的儀器一、色散型紅外吸收光譜儀的基本組成光源單色器吸收池樣品檢測器數(shù)據(jù)處理和儀器控制參比切光器（斬波器）檢測器光源單色器吸收池?cái)?shù)據(jù)處理儀器控制1．組成結(jié)構(gòu)框圖硅碳棒第二十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五2．光源

目前，中紅外光區(qū)最常用的紅外光源是：硅碳棒和能斯特?zé)簟?/p>

(1)硅碳棒(Globar)硅碳棒是由SiC加壓在20000K燒結(jié)而成供電電流：4~5A;工作溫度：1200~15000C;使用壽命：1000h.φ3×30mm、3.6~4.6Ω

發(fā)光體φ7×27mm

(2)能斯特?zé)?NernstLamp)主要成分：氧化鋯(75%)、氧化釔、氧化釷等，并含有少量的氧化鈣、氧化鈉、氧化鎂等.供電電流：0.5~1.2A;工作溫度：1300~17000C;使用壽命：2000h.Φ1~2×25mm電阻的溫度系數(shù)為負(fù)值：室溫下：非導(dǎo)體;>5000C：半導(dǎo)體;>7000C：導(dǎo)體;

需要預(yù)熱>7000C.+-+-不要預(yù)熱

能斯特?zé)羰怯上⊥两饘傺趸餆Y(jié)的空心棒或?qū)嵭陌簟５诙捻?，共四十八頁，編輯?023年，星期五可采用棱鏡和光柵為了使波長范圍增寬，通常可采用幾塊光柵由于紅外輻射的強(qiáng)度低，狹縫不能太窄，因此單色性差 >200 很強(qiáng) =75-200 強(qiáng) =25-75 中 =5-25 弱 <5 很弱3．單色器第一代色散型—棱鏡（NaCl晶體）1947年第二代色散型—衍射光柵1960-70年第三代色散型—衍射光柵+計(jì)算機(jī)非色散型—干涉型+傅立葉變換70年代以后第四代激光紅外光譜儀第二十五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五4．樣品池(1)中紅外光譜區(qū)的透光材料2.5~25mm,4000~400cm-1材料名稱化學(xué)組成透光范圍水中溶解度(g/100ml)折射率cm-1mm氯化鈉NaCl5000~6252~1635.7(0℃)1.54溴化鉀KBr5000~4002~2553.5(0℃)1.56碘化銫CsI5000~1652~6144.0(0℃)1.79KRS-5TlBr+TlI5000~2502~400.02(20℃)2.37氯化銀AgCl5000~4352~23

不溶2.0氟化鈣CaF25000~11102~90.0016(20℃)1.43氟化鋇BaF25000~8302~120.17(20℃)1.46

(2)近紅外光譜區(qū)的透光材料：石英、玻璃

(3)遠(yuǎn)紅外光譜區(qū)的透光材料：KRS-5、聚乙烯膜或顆粒

(4)樣品池的類型：固定池、可拆池、可變厚度池、微量池、氣體池第二十六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五5．檢測器紅外吸收光譜儀的檢測器主要有：高真空熱電偶、測熱輻射計(jì)、熱釋電檢測器、光導(dǎo)電檢測器等。(1)高真空熱電偶

用兩種不同溫差電動(dòng)勢(shì)的金屬制成熱容量很小的結(jié)點(diǎn)，裝在涂黑的接收面上(0.2~0.4×2mm)；接受面吸收紅外輻射后引起結(jié)點(diǎn)的溫度上升，溫差電動(dòng)勢(shì)同溫度的上升成正比，對(duì)電動(dòng)勢(shì)的測量就相當(dāng)于對(duì)輻射強(qiáng)度的測量；為了提高靈敏度，熱電偶密封在酚10-5mmHg的真空容器內(nèi)；熱電偶的時(shí)間常數(shù)大，>0.05sec，不適合于快速掃描的過程。+-熱輻射第二十七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五某些物質(zhì)的單晶存在一個(gè)軸向，沿著這個(gè)軸向存在有永久電偶極矩，如果沿垂直與軸向的方向切開，其表面將存在電荷分布，但這種效應(yīng)通常較少觀察到。當(dāng)它接受紅外輻射后溫度升高，TGS表面的電荷減少，相當(dāng)于釋放了電荷，此時(shí)形成一個(gè)明顯的外電場變化。通過外電場大小的檢測，就可以反映出偶極矩的溫度效應(yīng)，這種效應(yīng)稱為：熱釋電效應(yīng)。這種效應(yīng)與入射光的性質(zhì)與強(qiáng)度有關(guān)，因此可以用來檢測紅外輻射。特點(diǎn)：響應(yīng)速度快、噪音??；可以用于快速干涉掃描。常用的單晶與混晶：TGS(硫酸三酐酞)、DTGS(氘代硫酸三酐酞)LATGS(L-丙氨酸TGS)、DLATGS(氘代L-丙氨酸TGS)(2)熱釋電檢測器TGS電極前置放大器反面鍍金正面鍍鉻半透明中間TGS單晶硫酸三酐酞(NH2CH2COOH)3H2SO4TGS第二十八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五二、傅里葉變換紅外吸收光譜儀簡介1．組成結(jié)構(gòu)框圖及工作原理檢測器邁克爾遜干涉儀吸收池?cái)?shù)據(jù)處理儀器控制光源傅里葉變換干涉圖FourierTransformInfraredSpectrometerFT-IR分束器紅外吸收光譜圖第二十九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五2．傅里葉變換紅外吸收光譜儀的特點(diǎn)由于傅里葉變換紅外吸收光譜儀可以在任何測量時(shí)間內(nèi)獲得輻射源所有頻率的所有信息，同時(shí)也消除了色散型光柵儀器的狹縫對(duì)光譜通帶的限制，使光能的利用率大大提高，因此具有許多優(yōu)點(diǎn)。測量時(shí)間短：在不到一秒鐘的時(shí)間內(nèi)可以得到一張譜圖，比色散型光柵儀器快數(shù)百倍；可以用于GC-IR聯(lián)用分析。分辨率高：波數(shù)精度達(dá)到0.01cm-1。測定光譜范圍寬：10000~10cm-1,1~1000mm。測量精度高：重復(fù)性可達(dá)0.1%。雜散光?。盒∮?.01%。靈敏度高：在短時(shí)間內(nèi)可以進(jìn)行多次掃描，多次測量得到的信號(hào)進(jìn)行累加，噪音可以降低，靈敏度可以增大，10-9~10-12g。三、非色散型紅外吸收光譜儀用濾光片代替單色器，用于快速、單組分的測定。第三十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五第三十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五試樣中的微量雜質(zhì)(<0.1~1%)可以不需要進(jìn)行處理，超過0.1~1%，就需分離出去微量雜質(zhì)。分離體提純的方法：重結(jié)晶、精餾、萃取、柱層析、薄層層析、氣液制備色譜等。對(duì)于一些難提純的混合組分，也要盡可能地減少組分?jǐn)?shù)。一、試樣的制備（一）試樣的前處理與提純（二）

氣體樣品氣體、蒸氣壓高的液體、固體或液體分解所產(chǎn)生的氣體，都可以用氣體池測定。對(duì)于含量較低的氣體還可以采用多重反射氣體池進(jìn)行測定。窗片窗片第四節(jié) 紅外吸收光譜分析第三十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五（三）液體樣品用溶劑CS2、CCl4、CHCl3等溶解吸收很強(qiáng)的液體后，再液膜法進(jìn)行測定。主要起稀釋作用。注意：溶劑化效應(yīng)、溶劑自身的紅外吸收峰。液膜<0.015mm以下時(shí)，可以借助窗片的附著力，使其自然形成液膜。1．樣品池的類型

固定池、可拆池、可變厚度池、微量池2．液體樣品的制備(1)液膜法固定池：用于易揮發(fā)性液體的測定?？刹鸪兀河糜诟叻悬c(diǎn)、粘稠型液體的測定液膜厚度的選擇：脂肪族碳?xì)浠衔飤0.02mm

鹵化物、芳香族化合物~0.01mm

含氧、氮的有機(jī)物~0.005mm

含硅、氟的有機(jī)物~0.03mm(2)溶液法第三十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五（四）固體樣品1．壓片法KCl、KBr在加壓下呈現(xiàn)所謂冷脹現(xiàn)象并變?yōu)榭伤芪?，在中紅外光區(qū)完全透明，因此常用作固體樣品的稀釋劑。稀釋劑的比例：樣品/稀釋劑≈1/100稀釋劑的要求：純度高、粒度小于2.5mm、不含水分。油壓機(jī)壓力：5~10×107Pa(5~10t/cm2)；加壓同時(shí)要抽去空氣。光散射現(xiàn)象較嚴(yán)重第三十四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五3．薄膜法(10~50mm)熔融法：對(duì)于熔點(diǎn)較低，而且熱穩(wěn)定性好的樣品，可以采用此法。常用于高分子有機(jī)化合物的測定。2．糊狀法

選取與試樣的折射率相近的液體分散介質(zhì)與固體粉末混合研磨制成糊膏，然后用液體池進(jìn)行測定。減少了光散射現(xiàn)象。固體有機(jī)化合物的折射率一般在1.5~1.6。常用的液體分散介質(zhì)：液體石蠟油(nd=1.46)、六氯丁二烯(nd=1.55)、氟化煤油這些液體分散介質(zhì)自身也有各自的吸收峰。溶液成膜法：將試樣溶解于沸點(diǎn)較低的溶劑中，然后將溶液分布在成膜介質(zhì)（水銀、玻璃、塑料、金屬板)上，讓溶劑蒸發(fā)后形成試樣膜。第三十五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五二、紅外吸收光譜法的應(yīng)用紅外吸收光譜法應(yīng)用最多的是未知化合物的結(jié)構(gòu)鑒定。（一）紅外吸收光譜圖1．紅外吸收光譜圖2．紅外吸收光譜圖的分區(qū)官能團(tuán)區(qū)

4000~1300cm-1指紋區(qū)1300~600cm-1x-H伸縮振動(dòng)區(qū)4000~2500cm-1三鍵和積累雙鍵區(qū)2500~2000cm-1雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)2000~1300cm-1C-X(X：O、N、F、P、S)、P-O、Si-O伸縮振動(dòng)區(qū)1300~900cm-1-CH2平面搖擺、苯環(huán)取代、—C-H面外變形振動(dòng)區(qū)900~600(400)cm-1cm-1~T%mm~T%紅外吸收光譜圖中的假譜帶：H2O3400cm-11640cm-1650cm-1CO22350cm-1667cm-1第三十六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五X-H伸縮振動(dòng)區(qū)：4000-2500cm-1

二、紅外吸收光譜法的應(yīng)用紅外吸收光譜法應(yīng)用最多的是未知化合物的結(jié)構(gòu)鑒定。（一）紅外圖譜

1.官能團(tuán)區(qū)4000~1300cm-1第三十七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五叁鍵及累積雙鍵區(qū)（2500~1900cm-1）第三十八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)（1900~1200cm-1）C第三十九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五770~730cm-1vs

710~690cm-1s

5個(gè)相鄰H770~735cm-1vs

4個(gè)相鄰H900~860cm-1m810~750cm-1vs

725~680cm-1m3個(gè)相鄰H860~800cm-1vs

2個(gè)相鄰H-(CH2)n-平面搖擺δn≥4>720cm-1ms

苯衍生物的紅外光譜圖第四十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五2.指紋區(qū)（可分為兩個(gè)區(qū)）

在紅外分析中，通常一個(gè)基團(tuán)有多個(gè)振動(dòng)形式，同時(shí)產(chǎn)生多個(gè)譜峰（基團(tuán)特征峰及指紋峰），各類峰之間相互依存、相互佐證。通過一系列的峰才能準(zhǔn)確確定一個(gè)基團(tuán)的存在。第四十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五常見基團(tuán)的紅外吸收帶500100015002000250030003500C-H，N-H，O-HN-HCNC=NS-HP-HN-ON-NC-FC-XO-HO-H（氫鍵）C=OC-C，C-N，C-O=C-HC-HCCC=C特征區(qū)指紋區(qū)第四十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五3.譜圖解析順序（1）根據(jù)質(zhì)譜、元素分析結(jié)果得到分子式；（2）由分子式計(jì)算不飽和度U；

（3）可以先觀察官能團(tuán)區(qū)，找出存在的官能團(tuán)，再看指紋區(qū)。如果是芳香族化合物，應(yīng)定出苯環(huán)取代位置。根據(jù)官能團(tuán)及化學(xué)合理性，拼湊可能的結(jié)構(gòu)；（4）進(jìn)一步的確認(rèn)需與標(biāo)樣、標(biāo)準(zhǔn)譜圖對(duì)照及結(jié)合其它儀器分析手段得出的結(jié)論；（5）標(biāo)準(zhǔn)紅外譜圖集最常見的是薩特勒(Sadtler)紅外譜圖集。目前已建立有紅外譜圖的數(shù)據(jù)庫方便檢索。第四十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期五（二）定性分析1．已知物及其純度的定性鑒定在得到樣品的紅外譜圖后，與純物質(zhì)的紅外譜圖對(duì)照比較，如果各吸收峰的位置與強(qiáng)度基本一致，就可以認(rèn)為樣品就是該種物質(zhì)。紅外吸收峰對(duì)于手性異構(gòu)體、烷基鏈的長度區(qū)別不是很明顯。2