紅外吸收光譜法課件

紅外吸收光譜法2018/8/91紅外吸收光譜法基本原理分子中基團的振動和轉(zhuǎn)動能級躍遷會吸收紅外光,產(chǎn)生:紅外光譜,也稱振轉(zhuǎn)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075~1000μm,根據(jù)儀器特點和應(yīng)用不同,習(xí)慣上又將紅外光區(qū)分為三個區(qū):近紅外光區(qū)(0.75~25m),中紅外光區(qū)(25~25μm),遠紅外光區(qū)(25~1000m)。2018/8/9近紅外光區(qū)的吸收帶(075~25μm)主要是由低能電子躍遷、含氫原子團(如OH、NH、CH)伸縮振動的倍頻吸收產(chǎn)生。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化合物的定量分析。中紅外光區(qū)吸收帶(25~25m)是絕大多數(shù)有機化合物和無機離子的基頻吸收帶(由基態(tài)振動能級(v=0)躍遷至第一振動激發(fā)態(tài)(v=1)時,所產(chǎn)生的吸收峰稱為基頻峰)。2018/8/9由于基頻振動是紅外光譜中吸收最強的振動,所以該區(qū)最適于進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。遠紅外光區(qū)吸收帶(25~1000m)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靈敏地反映出結(jié)構(gòu)變化,所以對異構(gòu)體的研究特別有效。01889二、IR光譜的表示方法紅外吸收光譜一般用T~λ曲線或T~波數(shù)曲線表中紅外區(qū)的波數(shù)范圍是400402示?？v坐標(biāo)為百分透射比T‰,因而吸收峰向下,向上則為谷;橫坐標(biāo)是波長λ(單位為m)(波數(shù))(單位為cm1)。A/μm78g10121620252018/8/9仲丁醇的紅外光擋紅外光譜法的特點(1)紅外吸收只有振轉(zhuǎn)躍遷能量低(2)應(yīng)用范圍廣,除單原子分子及單核分子外,幾乎所有的有機物均有紅外吸收(3)分子結(jié)構(gòu)更為精細的表征:通過波譜的波數(shù)位置波峰數(shù)目及強度確定分子基團和分子結(jié)構(gòu);(4)氣體、液體、固體樣品都可測定;(5)樣品用量少;分析速度快;不破壞樣品。因此,紅外光譜法不僅與其它許多分析方法一樣能進行定性和定量分析,而且是鑒定化合物和測定分子結(jié)構(gòu)的用效方法之2018/8/96四、紅外光譜產(chǎn)生的條件滿足兩個條件:1、輻射應(yīng)具有能滿足物質(zhì)產(chǎn)生振動躍遷所需的能量;ME=E-E,=hv2、輻射與物質(zhì)間有相互偶合作用。即物質(zhì)振動時偶極矩發(fā)生改變。偶極矩:正負電荷重心所帶的電荷數(shù)與其距離的乘積。2018/8/97cgp=q1、紅外活性分子振動引起偶極矩的變化,從而吸收紅外光,產(chǎn)生紅外吸收光譜的性質(zhì),稱為紅外活性。其分子稱為紅外活性分子。相關(guān)的振動稱為紅外活性20振動。如H2O,HCl,CO為紅外活性分子82、非紅外活性若△H=0,分子振動時,不引起偶極矩變化,不能吸收紅外輻射,即為非紅