红外活性分子振动引起偶极矩的变化.ppt

2021/3/26 * 第四节 红外吸收光谱分析 一. 试样制备 1.对试样的要求 1）试样应为“纯物质”（98%）,通常在分析前,样品需要纯化; 对于GC-FTIR则无此要求。 2）试样不含有水（水可产生红外吸收且可侵蚀盐窗）; 3）试样浓度或厚度应适当,以使T在合适范围。 2021/3/26 * 2.制样方法 （1）液体或溶液试样 1）沸点低易挥发的样品:液体池法。 2）高沸点的样品:液膜法（夹于两盐片之间）。 3）固体样品可溶于CS2或CCl4等无强吸收的溶液中。液体池 2021/3/26 * （2）固体试样 1）压片法:1~2mg样+200mg KBr——干燥处理——研细——混合压成透明薄片——直接测定; 2）石蜡糊法:试样——磨细——与液体石蜡混合——夹于盐片间;石蜡为高碳数饱和烷烃,因此该法不适于研究饱和烷烃。 3）薄膜法: 高分子试样——加热熔融——涂制或压制成膜; 高分子试样——溶于低沸点溶剂——涂渍于盐片——挥发除溶剂 2021/3/26 * （3）气体样品 气体池 2021/3/26 * 二、红外光谱定性分析的一般过程 1.试样的纯化 2.了解试样的来源、性质及其它实验资料 可以缩小结构的推测范围。根据试样的元素分析值及相对分子质量得出的分子式,可以计算不饱和度,进而估计分子结构式中是否含有双键、三键及芳香环,并可验证光谱解析结果的合理性。沸点、熔点等性质可作为光谱分析的旁证。 2021/3/26 * 3.用适当的方法制样,记录红外吸收光谱图。 4.谱图解析 5.与标准谱图对照,通过其它定性方法进一步确证:UV-V is、MS、NMR、Raman等。 2021/3/26 * 四 红外光谱的应用 1.定性分析 化合物鉴定:与纯物质的谱图或标准图谱对照; 结构分析 2.定量分析:定量灵敏度较低,尚不适用于微量组份的测定 2021/3/26 * 比较紫外线可见光谱与红外光谱 的异同?（从产生的途径及过程,譜图形状） 解: 相同点: 1.都属于分子光谱。 2.都是由于分子中的能级跃迁产生的。 3.利用这两种光谱都能进行定性,定 量和结构分析。 2021/3/26 * 不同点: 1. 产生机理不同: 紫外也称电子光谱。是由于分子中价电子跃迁所产生的,且能级差大△E→大, ν→大;而红外光谱称为振转光谱是振动和转动能级跃迁,能级差小,△E→小 V→小。 2.从研究对象和使用范围上,紫外光谱只能分析不饱和有机化学物。特别是有共轭体系的化合物及少数无机物。红外适用于分析那些分子振动偶极矩变化不为0的所有化合物（包括有机和无机。） 2021/3/26 * 习题 1. 简述红外光谱是如何产生的?它与紫外光谱的联系和区别。 2. 影响红外光谱的峰强、峰位及峰数的因素有哪些? 3. 简述红外光谱定性分析的一般过程以及制样方法。 2021/3/26 * 第三章 红外吸收光谱法 （Infrared absorptiun spectroscopy IR) 红外吸收光谱:利用物质对红外电磁辐射的选择性吸收特性来进行结构分析、定性和定量分析的一种分析方法。 2021/3/26 * 红外光区的划分: 红外光谱在可见光区和微波光区之间,其波长范围约0.75～1000μm。习惯上将红外光区划分为三个区域。 第一节红外吸收光谱分析概述 2021/3/26 * 区域 λ(μm) σ(cm-1 ) ν (Hz) 能级跃迁类型 近红外 0.75～2.5 13000 ~4000 4.0×1014 ～ 1.2×1014 OH NH及CH键 倍频吸收区 中红外 2.5~50 4000~200 1.2×1014 ～ 6.0×1012 振动,转动 基频 远红外 50～1000 200~10 6.0×1012 ～ 3.0×1011 骨架振动 转动 最常用 2.5～15 4000~670 1.2×1014 ～ 2.0×1013 红外光谱区 2021/3/26 * 绝大多数有机物和无机离子的化学键基频吸收都出现在中红外区。通常说的红外光谱实指中红外光谱区。注:基频的定义——振动能级由基态跃迁到第一激发态时产生的吸收峰称为基频峰,相应的频率称为基频。 2021/3/26 * 如果波长以μm为单位,而1μm＝10-4cm,波长与波数的关系为: 例如λ＝5μm的红外光,用波数表示为: 波数是波长的倒数,常用单位是cm-1,它表示1cm的距离内光波的数目。 即在1cm的长度内,波长为5μm的红外光波的数量为2000个