红外光谱、拉曼和紫外作业

红外光谱、拉曼和紫外作业
红外光谱、拉曼和紫外作业

1.比较C=C和C=O键的伸缩振动,谱带强度更大的是C=O。

2.何谓基团频率?它有什么重要性及用途?

答:

不同分子中同一类型的化学基团,在红外光谱中的吸收频率总是出现在一个较窄的范围内,这种吸收谱带的频率称为基团频率。

它们不随分子构型的变化而出现较大的改变,可用作鉴别化学基团。基团频率区在4000~1300厘米-1,其中4000~2500厘米-1为单键伸缩振动区,2500~1900厘米-1为叁键和累积双键区,1900~1300厘米-1为双键伸缩振动区和单键弯曲振动区。

3.某化合物C8H9NO2,试根据如下谱图推断其结构,并说明依据。

答:U=8-(1-9)/2 + 1 =5,推断有苯环和C=C或C=O

δ=3.8,单峰,归属CH3,推测为O-CH3

δ=7.1,7.8,均是双峰,归属Ar-H,是苯环对位取代特征峰

δ=7.2,双峰,推测可能为-NH2

3392cm-1,3172cm-1,N-H伸缩振动,双峰说明可能是-NH2

1651cm-1,N-H变形振动

1618cm-1,1574cm-1,1516cm-1,1423cm-1,芳环C=C伸缩振动

1397cm-1,甲基变形振动

1254cm-1,C-O-C伸缩振动吸收峰

853cm-1,苯环相邻两个H原子=C-H的面外变形振动,苯环对位取代的特征

故推测结构为

4.紫外吸收光谱有哪些基本特征?

答:

(1)紫外吸收光谱所对应的电磁波长较短,能量大,它反映了分子中价电子能级跃迁情况。主要应用于共轭体系(共轭烯烃和不饱和羰基化合物)及芳香族化合物的分析。(2)由于电子能级改变的同时,往往伴随有振动能级的跃迁,所以电子光谱图比较简单,但峰形较宽。一般来说,利用紫外吸收光谱进行定性分析信号较少。

(3)紫外吸收光谱常用于共轭体系的定量分析,灵敏度高,检出限低。

5.光度分析误差的主要来源有哪些?如何降低光度分析的误差?

1对朗伯-比尔定律的偏离:

(1)非单色光引起的偏离。◎使用比较好的单色器,从而获得纯度较高的“单色光”,使标准曲线有较宽的线性范围。◎人射光波长选择在被测物质的最大吸收处,保证测定有较高的灵敏度,此处的吸收曲线较为平坦,在此最大吸收波长附近各波长的光的?值大体相等,由于非单色光引起的偏离要比在其他波长处小得多。◎测定时应选择适当的浓度范围,使吸光度读数在标准曲线的线性范围内。

(2)介质不均匀引起的偏离。故在光度法中应避免溶液产生胶体

或混浊。

(3)由于溶液本身的化学反应引起的偏离。在分析测定中,要控制溶液的条件,使被测组分以一种形式存在,以克服化学因素所引起的对朗伯-比尔定律的偏离。

2吸光度测量的误差: 在吸光光度分析中,仪器测量不准确也是误差的主要来源。任何光度计都有一定的测量误差。这些误差可能来源于光源不稳定,实验条件偶然变动,读数不准确等。

在光度计中,透射比的标尺刻度均匀。吸光度标尺刻度不均匀。对于同一仪器,读数的波动对透射比为一定值;而对吸光度读数波动则不再为定值。吸光度越大,读数波动所引起的吸光度误差也越大。透射比很小或很大时,浓度测量误差都较大。

即光度测量最好选吸光度读数在刻度尺的中间而不落两端。待测溶液的透射比T在5%~65%之间,或使吸光度 A 在0.2~0.8之间,才能保证测量的相对误差较小。当 A =0.434( 或透射比 T =36.8%) 时,测量的相对误差最小。

6.某化合物C9H10,试根据如下谱图推断其结构,并说明依据。

答:不饱和度U=9-5+1=4,可能有苯环和C=C

3087cm-1,=C-H伸缩振动

3007 cm-1,2922 cm-1,Ar-H,C-H伸缩振动

1629 cm-1,1609 cm-1,1571 cm-1,1513 cm-1,进一步推测有苯环 1378 cm-1,甲基的对称变形特征峰

990 cm-1,904 cm-1,=C-H面外变形振动特征峰

824 cm-1,对苯特征峰

故推测结构为

7.化合物C7 H14,根据如下红外光谱图回答问题。

(1)指出该化合物的类型;

(2)归属各谱峰,并说明该谱峰反映的结构特征;

(3)指出该化合物的结构特征。

答:不饱和度U=7-14/2+1=1

(1) (CH)<3000,故无 (C=C),为满足U=1 ,只能是环烷烃n (2)2949cm-1,饱和C-H伸缩振动

2923cm-1,2854cm-1,分别是环己烷内CH2的不对称伸缩振动和对称伸缩振动。

1456cm-1,1376cm-1,是甲基的变形振动吸收峰

该化合物的结构可能是

(3)结构特征是有一个

8.指出下列振动形式那种是拉曼活性振动。

答:(b)、(c)是拉曼活性振动。

9.化合物C5 H10,根据如下Raman光谱图回答问题。

a) 该化合物是饱和化合物还是不饱和化合物;

b) 2916 cm-1谱峰对应化合物中什么基团的何种振动形式;

c) 1680 cm-1谱峰对应化合物中什么基团的何种振动形式;

d) 1387 cm-1谱峰对应化合物中什么基团的何种振动形式;

答:不饱和度U=5-10/2+1=1,故是不饱和物

2916cm-1,甲基C-H伸缩振动

1680cm-1,C=C伸缩振动

1387cm-1,甲基对称变形振动

10.某化合物分子式为C5H10O,根据如下IR和1H NMR谱图推断其结构.

答:不饱和度U=5-10/2+1=1,可推测有C=C或C=O 2964cm-1,2878cm-1,CH3的伸缩振动

1712cm-1,C=O伸缩振动

1412cm-1,1365cm-1,C-H变形振动

1179cm-1,C-C()伸缩振动

δ=0.92,H3,三峰,推断CH2-CH3*

δ=1.6,H2,多峰,推断CH3-CH2*-C

δ=2.1,H3,单峰,推断O=C-CH3*

δ=2.4,H2,三峰,推断-CH2-CH2*-C=O

故推断其结构为

11.一个化合物可能有A或B两种结构。在该化合物的光谱中。其在乙醇中的最大吸收波长为352nm。该化合物可能是哪一种结构?

答:λA=215+30+39+10+12+18*2+5*2=352

λB=215+30+39+10+12+18+5*2=334.

所以可能是化合物A

12. 化合物CH3-Cl在172nm的吸收谱带归属于n?s*跃迁;CH3-I在258nm的吸收带是由于n?s*跃迁;CH3-Br在204nm的吸收带是n?s*跃迁引起。

13.试解释为什么化合物A的νC=O频率大于化合物B。

答:对位加上基团,N-,形成分子内氢键,C=O的伸缩振动频率减小,向低波数位移。

拉曼光谱、红外光谱、XPS的原理及应用..

拉曼光谱的原理及应用 拉曼光谱由于近几年来以下几项技术的集中发展而有了更广泛的应用。这些技术是:CCD 检测系统在近红外区域的高灵敏性,体积小而功率大的二极管激光器,与激发激光及信号过滤整合的光纤探头。这些产品连同高口径短焦距的分光光度计,提供了低荧光本底而高质量的拉曼光谱以及体积小、容易使用的拉曼光谱仪。 (一)含义 光照射到物质上发生弹性散射和非弹性散射. 弹性散射的散射光是与激发光波长相同的成分.非弹性散射的散射光有比激发光波长长的和短的成分, 统称为拉曼效应当用波长比试样粒径小得多的单色光照射气体、液体或透明试样时,大部分的光会按原来的方向透射,而一小部分则按不同的角度散射开来,产生散射光。在垂直方向观察时,除了与原入射光有相同频率的瑞利散射外,还有一系列对称分布着若干条很弱的与入射光频率发生位移的拉曼谱线,这种现象称为拉曼效应。由于拉曼谱线的数目,位移的大小,谱线的长度直接与试样分子振动或转动能级有关。因此,与红外吸收光谱类似,对拉曼光谱的研究,也可以得到有关分子振动或转动的信息。目前拉曼光谱分析技术已广泛应用于物质的鉴定,分子结构的研究谱线特征 (二)拉曼散射光谱具有以下明显的特征: a.拉曼散射谱线的波数虽然随入射光的波数而不同,但对同一样品,同一拉曼谱线的位移与入射光的波长无关,只和样品的振动转动能级有关; b. 在以波数为变量的拉曼光谱图上,斯托克斯线和反斯托克斯线对称地分布在瑞利散射线两侧, 这是由于在上述两种情况下分别相应于得到或失去了一个振动量子的能量。 c. 一般情况下,斯托克斯线比反斯托克斯线的强度大。这是由于Boltzmann分布,处于振动基态上的粒子数远大于处于振动激发态上的粒子数。 (三)拉曼光谱技术的优越性 提供快速、简单、可重复、且更重要的是无损伤的定性定量分析,它无需样品准备,样品可直接通过光纤探头或者通过玻璃、石英、和光纤测量。此外 1 由于水的拉曼散射很微弱,拉曼光谱是研究水溶液中的生物样品和化学化合物的理想工具。 2 拉曼一次可以同时覆盖50-4000波数的区间,可对有机物及无机物进行分析。相反,若让红外光谱覆盖相同的区间则必须改变光栅、光束分离器、滤波器和检测器 3 拉曼光谱谱峰清晰尖锐,更适合定量研究、数据库搜索、以及运用差异分析进行定性研究。在化学结构分析中,独立的拉曼区间的强度可以和功能集团的数量相关。 4 因为激光束的直径在它的聚焦部位通常只有0.2-2毫米,常规拉曼光谱只需要少量的样品就可以得到。这是拉曼光谱相对常规红外光谱一个很大的优势。而且,拉曼显微镜物镜可将激光束进一步聚焦至20微米甚至更小,可分析更小面积的样品。 5 共振拉曼效应可以用来有选择性地增强大生物分子特个发色基团的振动,这些发色基团的拉曼光强能被选择性地增强1000到10000倍。 (四)几种重要的拉曼光谱分析技术 1、单道检测的拉曼光谱分析技术 2、以CCD为代表的多通道探测器用于拉曼光谱的检测仪的分析技术 3、采用傅立叶变换技术的FT-Raman光谱分析技术 4、共振拉曼光谱分析技术 5、表面增强拉曼效应分析技术 (五) 拉曼频移,拉曼光谱与分子极化率的关系 1、拉曼频移:散射光频与激发光频之差,取决于分子振动能级的改变,所以它是特征的,

红外光谱与拉曼光谱的异同点

红外光谱与拉曼光谱的异同点 红外光谱又叫做红外吸收光谱,它是红外光子与分子振动、转动的量子化能级共振产生吸收而产生的特征吸收光谱曲线。要产生这一种效应,需要分子内部有一定的极性,也就是说存在分子内的电偶极矩。在光子与分子相互作用时,通过电偶极矩跃迁发生了相互作用。因此,那些没有极性的分子或者对称性的分子,因为不存在电偶极矩,基本上是没有红外吸收光谱效应的。 拉曼光谱一般也是发生在红外区,它不是吸收光谱,而是在入射光子与分子振动、转动量子化能级共振后以另外一个频率出射光子。入射和出射光子的能量差等于参与相互作用的分子振动、转动跃迁能级。与红外吸收光谱不同,拉曼光谱是一种阶数更高的光子——分子相互作用,要比红外吸收光谱的强度弱很多。但是由于它产生的机理是电四极矩或者磁偶极矩跃迁,并不需要分子本身带有极性,因此特别适合那些没有极性的对称分子的检测。 一、相同点在于: 对于一个给定的化学键,其红外吸收频率与拉曼位移相等,均代表振动能级的能量。因此,对某一给定的化合物,某些峰的红外吸收波数和拉曼位移完全相同,红外吸收波数与拉曼位移均在红外光区,两者都反映分子的结构信息。拉曼光谱和红外光谱一样,也是用来检测物质分子的振动和转动能级。 二、不同点在于: 两者产生的机理不同;红外光谱的入射光及检测光均为红外光,而拉曼光谱的入射光大多数是可见光,散射光也是可见光;红外光谱测定的是光的吸收,而拉曼测定的是光的散射;红外光谱对于水溶液、单晶和聚合物的检测比较困难,但拉曼光谱几乎可以不必特别制样处理就可以进行分析,比较方便;红外光谱不可以用水做溶剂,但是拉曼可以,水似拉曼光谱的一种优良溶剂;拉曼光谱的是利用可见光获得的,所以拉曼光谱可用普通的玻璃毛细管做样品池,拉曼散射光能全部透过玻璃,而红外光谱的样品池需要特殊材料做成的。 本质区别:红外是吸收光谱,拉曼是散射光谱;拉曼光谱光谱与红外光谱两种技术包含的信息通常是互补的。 主要区别:

红外光谱与拉曼光谱的区别

红外光谱与拉曼光谱的区别 1) 拉曼谱峰比较尖锐,识别混合物,特别是识别无机混合物要比红外光谱容易。 2) 在鉴定有机化合物方面,红外光谱具有较大的优势,主要原因是红外光谱的标准数据库比拉曼光谱的丰富。 3)在鉴定无机化合物方面,拉曼光谱仪获得400cm-1以下的谱图信息要比红外光谱仪容易得多。所以一般说来,无机化合物的拉曼光谱信息量比红外光谱的大。4)拉曼光谱与红外光谱可以互相补充、互相佐证。 红外光谱与拉曼光谱的比较 1、相同点 对于一个给定的化学键,其红外吸收频率与拉曼位移相等,均代表第一振动能级的能量。因此,对某一给定的化合物,某些峰的红外吸收波数与拉曼位移完全相同,红外吸收波数与拉曼位移均在红外光区,两者都反映分子的结构信息。 2、不同点 (1)红外光谱的入射光及检测光均是红外光,而拉曼光谱的入射光大多数是可见光,散射光也是可见光; (2)红外谱测定的是光的吸收,横坐标用波数或波长表示,而拉曼光谱测定的是光的散射,横坐标是拉曼位移; (3)两者的产生机理不同。红外吸收是由于振动引起分子偶极矩或电荷分布变化产生的。拉曼散射是由于键上电子云分布产生瞬间变形引起暂时极化,是极化率的改变,产生诱导偶极,当返回基态时发生的散射。散射的同时电子云也恢复原态; (4)红外光谱用能斯特灯、碳化硅棒或白炽线圈作光源而拉曼光谱仪用激光作光源;(5)用拉曼光谱分析时,样品不需前处理。而用红外光谱分析样品时,样品要经过前处理,液体样品常用液膜法和液体样品常用液膜法,固体样品可用调糊法,高分子化合物常用薄膜法,体样品的测定可使用窗板间隔为2.5-10 cm的大容量气体池; (6)红外光谱主要反映分子的官能团,而拉曼光谱主要反映分子的骨架主要用于分析生物大分子;(7)拉曼光谱和红外光谱可以互相补充,对于具有对称中心的分子来说,具有一互斥规则:与对称中心有对称关系的振动,红外不可见,拉曼可见;与对称中心无对称关系的振动,红外可见,拉曼不可见。 拉曼光谱和红外光谱的区别 红外光谱和拉曼光谱都属于分子振动光谱,都是研究分子结构的有力手段。红外光谱测定的是样品的透射光谱。当红外光穿过样品时,样品分子中的基团吸收红外光产生振动,使偶极矩发生变化,得到红外吸收光谱。拉曼光谱测定的是样品的发射光谱。当单色激光照射在样品上时,分子的极化率发生变化,产生拉曼散射,检测器检测到的是拉曼散射光。 单色激光照射样品后,产生瑞利散射和拉曼散射。瑞利散射是激光的弹性散射,不负载样品的任何信息。拉曼散射又分为斯托克斯散射和反斯托克斯散射,拉曼散射负载有样品的信息。

紫外-可见吸收光谱与红外光谱.

紫外-可见吸收光谱与红外光谱 基本概念 紫外-可见吸收光谱:让不同波长的光通过待测物,经待测物吸收后,测量其对不同波长光的吸收程度(吸光度A),以吸光度A为纵坐标,辐射波长为横坐标作图,得到该物质的吸收光谱或吸收曲线,即为紫外—可见吸收光谱。 红外光谱:又称为分子振动转动光谱,属分子吸收光谱。样品受到频率连续变化的红外光照射时,分子吸收其中一些频率的辐射,分子振动或转动引起偶极矩的净变化,使振-转能级从基态跃迁到激发态,相应于这些区域的透射光强减弱,记录百分透过率T%对波数或波长的曲线,即为红外光谱。 两者都是红分了的吸收光谱图。 区别--起源不同 1.紫外吸收光谱由电子能级跃迁引起紫外线波长短、频率高、光子能量大,能引起分子外层电子的能级跃迁。电子跃迁虽然伴随着振动及转动能级跃迁,但因后者能级差小,常被紫外曲线所淹没。除某些化合物蒸气(如苯等)的紫外吸收光谱会显现振动能级跃起迁外,一般不显现。因此,紫外吸收光谱属电子光谱。光谱简单。 2.中红外吸收光谱由振—转能级跃迁引起? 红外线的波长比紫外线长,光子能量比紫外线小得多,只能收起分子的振动能级并伴随转动能级的跃迁,因而中红外光谱是振动—转动光谱,光谱复杂。 适用范围 紫外吸收光谱法只适用于芳香族或具有共轭结构的不饱和脂肪族化合物及某些无物的定性分析,不适用于饱和有机化合物。红外吸收光谱法不受此限,在中红外区,能测得所有有机化合物的特征红外光谱,用于定性分析及结构研究,而且其特征性远远高于紫外吸收光谱,除此之外,红外光谱还可以用于某些无机物的研究。 紫外分光光度法测定对象的物态以溶液为主,以及少数物质的蒸气;而红外分光光度法的测定对象比紫外分光光度法广泛,可以测定气、液、固体样品,并以测定固体样品最为方便。 红外分光光度法主要用于定性鉴及测定有机化合物的分子结构,紫外分光光度法主要用于定量分析及测定某些化合物的类别等。 特性 红外光谱的特征性比紫外光谱强。因为紫外光谱主要是分子的∏电子或n电子跃迁所产生的吸收光谱。因此,多数紫外光谱比较简单,特征性差。 UV-Vis主要用于分子的定量分析,但紫外光谱(UV)为四大波谱之一,是

红外拉曼光谱复习题

红外、拉曼光谱习题 三.问答题 1. 分子的每一个振动自由度是否都能产生一个红外吸收?为什么? 答:(1)产生条件:激发能与分子的振动能级差相匹配,同时有偶极矩的变化。并非所有的分子振动都会产生红外吸收光谱,具有红外吸收活性,只有发生偶极矩的变化时才会产生红外光谱。 (2)产生红外吸收的条件: 1)红外辐射的能量应与振动能级差相匹配。即 v E E ?=光; 2)分子在振动过程中偶极矩的变化必须不等于零。 故只有那些可以产生瞬间偶极距变化的振动才能产生红外吸收。 2. 如何用红外光谱区别下列各对化合物? a P-CH 3-Ph-COOH 和Ph-COOCH 3 b 苯酚和环己醇 答:a 、在红外谱图中P-CH 3-Ph-COOH 有如下特征峰:vOH 以3000cm-1为中心 有一宽而散的峰。而Ph-COOCH3没有。 b 、苯酚有苯环的特征峰:即苯环的骨架振动在1625~1450cm-1之间,有几个 吸收峰,而环己醇没有。 3. 下列振动中哪些不会产生红外吸收峰? (1)CO 的对称伸缩 (2)CH 3CN 中C —C 键的对称伸缩 (3)乙烯中的下列四种振动 (A ) (B ) (C ) (D )

答:(1)0 ≠ ?μ,有红外吸收峰 (2)0 ≠ ?μ,有红外吸收峰 (3)只有D无偶极矩变化,无红外吸收峰 4、下列化合物在红外光谱中哪一段有吸收?各由什么类型振动引起? HO— CH = O CH3—CO2CH2C≡CH (A)(B) 答:(A)HO C-H :v OH3700~3200cm-1 δOH1300~1165cm-1 v CH(O)2820~2720cm-1双峰 v C=O1740~1720cm-1 苯骨架振动:1650~1450 cm-1 苯对位取代:860~800 cm-1 v=CH3100~3000cm-1 (B)CH3—COCH2C≡CH : v C=O1750~1735cm-1 v C—O—C1300~1000cm-1 v C≡C2300~2100cm-1 v≡CH3300~3200cm-1 v as C—H2962±10cm-1、2926±5cm-1 v s C—H2872±10cm-1、2853±10cm-1 δas C—H1450±20cm-1、1465±20cm-1 δs C—H1380~1370cm-1 5、红外光谱(图10-28)表示分子式为C8H9O2N的一种化合物,其结构与下列结构式哪一个符合? O

红外光谱、拉曼和紫外作业

1.比较C=C和C=O键的伸缩振动,谱带强度更大的是C=O。 2.何谓基团频率?它有什么重要性及用途? 答: 不同分子中同一类型的化学基团,在红外光谱中的吸收频率总是出现在一个较窄的范围内,这种吸收谱带的频率称为基团频率。 它们不随分子构型的变化而出现较大的改变,可用作鉴别化学基团。基团频率区在4000~1300厘米-1,其中4000~2500厘米-1为单键伸缩振动区,2500~1900厘米-1为叁键和累积双键区,1900~1300厘米-1为双键伸缩振动区和单键弯曲振动区。 3.某化合物C8H9NO2,试根据如下谱图推断其结构,并说明依据。 答:U=8-(1-9)/2 + 1 =5,推断有苯环和C=C或C=O δ=3.8,单峰,归属CH3,推测为O-CH3

δ=7.1,7.8,均是双峰,归属Ar-H,是苯环对位取代特征峰 δ=7.2,双峰,推测可能为-NH2 3392cm-1,3172cm-1,N-H伸缩振动,双峰说明可能是-NH2 1651cm-1,N-H变形振动 1618cm-1,1574cm-1,1516cm-1,1423cm-1,芳环C=C伸缩振动 1397cm-1,甲基变形振动 1254cm-1,C-O-C伸缩振动吸收峰 853cm-1,苯环相邻两个H原子=C-H的面外变形振动,苯环对位取代的特征 故推测结构为 4.紫外吸收光谱有哪些基本特征? 答: (1)紫外吸收光谱所对应的电磁波长较短,能量大,它反映了分子中价电子能级跃迁情况。主要应用于共轭体系(共轭烯烃和不饱和羰基化合物)及芳香族化合物的分析。(2)由于电子能级改变的同时,往往伴随有振动能级的跃迁,所以电子光谱图比较简单,但峰形较宽。一般来说,利用紫外吸收光谱进行定性分析信号较少。 (3)紫外吸收光谱常用于共轭体系的定量分析,灵敏度高,检出限低。 5.光度分析误差的主要来源有哪些?如何降低光度分析的误差? 1对朗伯-比尔定律的偏离: (1)非单色光引起的偏离。◎使用比较好的单色器,从而获得纯度较高的“单色光”,使标准曲线有较宽的线性范围。◎人射光波长选择在被测物质的最大吸收处,保证测定有较高的灵敏度,此处的吸收曲线较为平坦,在此最大吸收波长附近各波长的光的?值大体相等,由于非单色光引起的偏离要比在其他波长处小得多。◎测定时应选择适当的浓度范围,使吸光度读数在标准曲线的线性范围内。 (2)介质不均匀引起的偏离。故在光度法中应避免溶液产生胶体

红外拉曼光谱练习题

红外、拉曼光谱习题 一. 选择题 1.红外光谱是( AE ) A :分子光谱 B :原子光谱 C :吸光光谱 D :电子光谱 E :振动光谱 2.当用红外光激发分子振动能级跃迁时,化学键越强,则( ACE ) A :吸收光子的能量越大 B :吸收光子的波长越长 C :吸收光子的频率越大 D :吸收光子的数目越多 E :吸收光子的波数越大 3.在下面各种振动模式中,不产生红外吸收的是(AC ) A :乙炔分子中对称伸缩振动 B :乙醚分子中不对称伸缩振动 C :CO 2分子中对称伸缩振动 D :H 2O 分子中对称伸缩振动 E :HCl 分子中H -Cl 键伸缩振动 4.下面五种气体,不吸收红外光的是( D ) A:O H 2 B:2CO C:HCl D:2N 5 分子不具有红外活性的,必须是( D ) A:分子的偶极矩为零 B:分子没有振动 C:非极性分子 D:分子振动时没有偶极矩变化 E:双原子分子 6.预测以下各个键的振动频率所落的区域,正确的是( ACD ) A:O-H伸缩振动数在4000~25001 -cm B:C-O 伸缩振动波数在2500~15001 -cm C:N-H 弯曲振动波数在4000~25001 -cm D:C-N 伸缩振动波数在1500~10001 -cm E:C ≡N 伸缩振动在1500~10001 -cm 7.下面给出五个化学键的力常数,如按简单双原子分子计算,则在红外光谱中波数最大者是( B ) A:乙烷中C-H 键,=k 5.1510?达因1 -?cm B: 乙炔中C-H 键, =k 5.9510?达因1 -?cm

C: 乙烷中C-C 键, =k 4.5510?达因1 -?cm D: CH 3C ≡N 中C ≡N 键, =k 17.5510?达因1 -?cm E:蚁醛中C=O 键, =k 12.3510?达因1 -?cm 8.基化合物中,当C=O 的一端接上电负性基团则( ACE ) A:羰基的双键性增强 B:羰基的双键性减小 C:羰基的共价键成分增加 D:羰基的极性键成分减小 E:使羰基的振动频率增大 9.以下五个化合物,羰基伸缩振动的红外吸收波数最大者是( E ) A: B: C: D: E: 10.共轭效应使双键性质按下面哪一种形式改变( ABCD ) A:使双键电子密度下降 B:双键略有伸长 C:使双键的力常数变小 D.使振动频率减小 E:使吸收光电子的波数增加 11.下五个化合物羰基伸缩振动的红外吸收波数最小的是( E ) A: B: C: D: E: 12.下面四个化合物中的C=C 伸缩振动频率最小的是( D ) A: B: C: D: 13.两 个化合物(1) ,(2) 如用红外光谱鉴别,主要依 据的谱带是( C )

红外光谱与拉曼光谱比较

拉曼光谱红外光谱 相同点给定基团的红外吸收波数与拉曼位移完全相同,两者均在红外光区,都反映分子的结构信息 产生机理电子云分布瞬间极化产生诱导偶极振动引起偶极矩或电荷分布变化 入射光可见光红外光 检测光可见光的散射红外光的吸收 谱带范围40-4000cm-1 400-4000cm-1 水可做溶剂不能作为溶剂 样品测试装置玻璃毛细管做样品池不能用玻璃仪器 制样固体样品可以直接测需要研磨制成溴化钾片 拉曼光谱红外光谱 拉曼位移相当于红外吸收频率。红外中能得到的信息在拉曼中也会出现。互补 拉曼光谱也同样有三要素,此外,还有退偏振比。解析三要素(峰位、峰强、峰形) 非极性基团谱带强(S-S、C-C、N-N)极性基团的谱带强烈(C=O、C-Cl) 容易表征碳链振动较容易测定链上的取代基红外光谱又叫做红外吸收光谱,它是红外光子与分子振动、转动的量子化能级共振产生吸收而产生的特征吸收光谱曲线。要产生这一种效应,需要分子内部有一定的极性,也就是说存在分子内的电偶极矩。在光子与分子相互作用时,通过电偶极矩跃迁发生了相互作用。因此,那些没有极性的分子或者对称性的分子,因为不存在电偶极矩,基本上是没有红外吸收光谱效应的。 拉曼光谱一般也是发生在红外区,它不是吸收光谱,而是在入射光子与分子振动、转动量子化能级共振后以另外一个频率出射光子。入射和出射光子的能量差等于参与相互作用的分子振动、转动跃迁能级。与红外吸收光谱不同,拉曼光谱是一种阶数更高的光子——分子相互作用,要比红外吸收光谱的强度弱很多。但是由于它产生的机理是电四极矩或者磁偶极矩跃迁,并不需要分子本身带有极性,因此特别适合那些没有极性的对称分子的检测。 相同点在于:对于一个给定的化学键,其红外吸收频率与拉曼位移相等,均代表第一振动能级的能量。因此,对某一给定的化合物,某些峰的红外吸收波数和拉曼位移完全相同,红外吸收波数与拉曼位移均在红外光区,两者都反映分子的结构信息。拉曼光谱和红外光谱一样,也是用来检测物质分子的振动和转动能级 不同点在于:两者产生的机理不同;红外光谱的入射光及检测光均为红外光,而拉曼光谱的入射光大多数是可见光,散射光也是可见光;红外光谱测定的是光的吸收,而拉曼测定的是光的散射;红外光谱对于水溶液、单晶和聚合物的检测比较困难,但拉曼光谱几乎可以不必特别制样处理就可以进行分析,比较方便;红外光谱不可以用水做溶剂,但是拉曼可以,水似拉曼光谱的一种优良溶剂;拉曼光谱的是利用可见光获得的,所以拉曼光谱可用普通的玻璃毛细管做样品池,拉曼散射光能全部透过玻璃,而红外光谱的样品池需要特殊材料做成的。 本质区别:红外是吸收光谱,拉曼是散射光谱;拉曼光谱光谱与红外光谱两种技术包含的信息通常是互补的。 主要区别:(1)光谱的选择性法则是不一样的,红外光谱是要求分子的偶极矩发生变化才能测到,而拉曼是分子的极化性发生变化才能测到; (2)红外很容易测量,而且信号很好,而拉曼的信号很弱; (3)使用的波长范围不一样,红外光谱使用的是红外光,尤其是中红外,而拉曼可选择的波长很多,从可见光到NIR,都可以使用;(4)拉曼和红外大多数时候都是互相补充的,就是说,红外强,拉曼弱,反之也是如此; (5)在鉴定有机化合物方面,红外光谱具有较大的优势,无机化合物的拉曼光谱信息量比红外光谱的大。 (6)理论基础和检测方法存在明显的不同。我们说物质分子总在不停地振动,这种振动是由各种简正振动叠加而成的。当简正振动能产生偶极矩的变化时,它能吸收相应的红外光,即这种简正振动具有红外活性;具有拉曼活性的简正振动,在振动时能产生极化度的变化,它能与入射光子产生能量交换,使散射光子的能量与入射光子的能量产生差别,这种能量的差别称为拉曼位移,它与分子振动的能级有关,拉曼位移的能量水平也处于红外光谱区。 红外光谱法的检测直接用红外光检测处于红外区的分子的振动和转动能量;而拉曼光谱法的检测是用可见激光来检测处于红外区的分子的振动和转动能量,它是一种间接的检测方法。

拉曼光谱与红外光谱的对比

红外光谱与拉曼光谱的对比 一.基本原理 红外光谱:是红外光子与分子振动、转动的量子化能级共振产生吸收而产生的特征吸收光谱曲线。要产生这一种效应,需要分子内部有一定的极性,也就是说存在分子内的电偶极矩。在光子与分子相互作用时,通过电偶极矩跃迁发生了相互作用。因此,那些没有极性的分子或者对称性的分子,因为不存在电偶极矩,基本上是没有红外吸收光谱效应的。 拉曼光谱:一般也是发生在红外区,它不是吸收光谱,而是在入射光子与分子振动、转动量子化能级共振后以另外一个频率出射光子。入射和出射光子的能量差等于参与相互作用的分子振动、转动跃迁能级。与红外吸收光谱不同,拉曼光谱是一种阶数更高的光子——分子相互作用,要比红外吸收光谱的强度弱很多。但是由于它产生的机理是电四极矩或者磁偶极矩跃迁,并不需要分子本身带有极性,因此特别适合那些没有极性的对称分子的检测。 相同点:对于一个给定的化学键,其红外吸收频率与拉曼位移相等,均代表第一振动能级的能量。因此,对某一给定的化合物,某些峰的红外吸收波数和拉曼位移完全相同,红外吸收波数与拉曼位移均在红外光区,两者都反映分子的结构信息。拉曼光谱和红外光谱一样,也是用来检测物质分子的振动和转动能级 不同点:两者产生的机理不同;红外光谱的入射光及检测光均为红外光,而拉曼光谱的入射光大多数是可见光,散射光也是可见光;红外光谱测定的是光的吸收,而拉曼测定的是光的散射; 二. 仪器构成 1.红外光谱 色散型红外光谱仪: 1.1光源:通常是一种惰性固体,用电加热使之发射高强度的连续红外辐射。 1.2 吸收池 1.3 单色器:由色散原件、准直镜和狭缝构成 1.4 检测器:常用的是真空热电偶、热释电检测器和碲镉汞检测器 Fourier变换红外光谱仪:没有色散元件,主要由光源(硅碳棒、高压汞灯)、

紫外光谱法与红外光谱法

部分一紫外光谱法与红外光谱法 摘要:光谱法是基于物质与辐射能作用时,测量由物质内部发生量子化的能级之间的跃迁而产生的发射、吸收或散射辐射的波长和强度进行分析的方法,紫外光谱法(UV),红外光谱法(IR)都是属于光谱法。 一、原理不同 1、紫外光谱(UV) 分子中价电子经紫外光照射时,电子从低能级跃迁到高能级,此时电子就吸收了相应波长的光,这样产生的吸收光谱叫紫外光谱。紫外光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的。 紫外吸收光谱的波长范围是100-400nm(纳米), 其中100-200nm 为远紫外区,200-400nm为近紫外区, 一般的紫外光谱是指近紫外区。 2、红外光谱法(IR) 分子与红外辐射的作用,使分子产生振动和转动能级的跃迁所得到得吸收光谱,属于分子光谱与振转光谱范畴。利用样品的红外吸收光谱进行定性、定量分析及测定分子结构的方法称之红外光谱法。 红外光区的波长范围是0.76—500 μm,近红外0.76—2.5μm中红外 2.5—25μm远红外波长25—500μm 。 二、仪器对比

三、分析目的 1、紫外吸收光谱由电子能级跃迁引起紫外线波长短、频率高、光子能量大,能引起分子外层电子的能级跃迁。电子跃迁虽然伴随着振动及转动能级跃迁,但因后者能级差小,常被紫外曲线所淹没。除某些化合物蒸气(如苯等)的紫外吸收光谱会显现振动能级跃起迁外,一般不显现。因此,紫外吸收光谱属电子光谱。光谱简单。 2、中红外吸收光谱由振—转能级跃迁引起,红外线的波长比紫外线长,光子能量比紫外线小得多,只能收起分子的振动能级并伴随转动能级的跃迁,因而中红外光谱是振动—转动光谱,光谱复杂。 3、紫外吸收光谱法只适用于芳香族或具有共轭结构的不饱和脂肪族化合物及某些无物的定性分析,不适用于饱和有机化合物。红外吸收光谱法不受此限,在中红外区,能测得所有有机化合物的特征红外光谱,用于定性分析及结构研究,而且其特征性远远高于紫外吸收光谱,除此之外,红外光谱还可以用于某些无机物的研究 4、红外光谱的特征性比紫外光谱强。因为紫外光谱主要是分子的∏电子或n电子跃迁所产生的吸收光谱。因此,多数紫外光谱比较简单,特征性差。 UV-Vis主要用于分子的定量分析,但紫外光谱(UV)为四大波谱之一,是鉴定许多化合物,尤其是有机化合物的重要定性工具之一。红外光谱主要用于化合物鉴定及分子结构表征,亦可用于定量分析。

仪器分析_紫外可见分光光度和红外光谱法习题及参考答案

第三章紫外可见吸收光谱法 一、选择题 1、人眼能感觉到的可见光的波长范围就是()。 A、400nm~760nm B、200nm~400nm C、200nm~600nm D、360nm~800nm 2、在分光光度法中,透射光强度(I)与入射光强度(I0)之比I/I0称为( )。 A、吸光度 B、吸光系数 C、透光度 D、百分透光度 3、符合朗伯-比尔定律的有色溶液在被适当稀释时,其最大吸收峰的波长位置( )。 A、向长波方向移动 B、向短波方向移动 C、不移动 D、移动方向不确定 4、对于符合朗伯-比尔定律的有色溶液,其浓度为c0时的透光度为T0;如果其浓度增大1倍,则此溶液透光度的对数为( )。 A、T0/2 B、2T0 C、2lgT0 D、0、5lgT0 5、在光度分析中,某有色物质在某浓度下测得其透光度为T;若浓度增大1倍,则透光度为( )。 A、T2 B、T/2 C、2T D、T1/2 6、某物质的摩尔吸光系数很大,则表明( )。 A、该物质溶液的浓度很大 B、光通过该物质溶液的光程长 C、该物质对某波长的光的吸收能力很强 D、用紫外-可见光分光光度法测定该物质时其检出下限很低 7、在用分光光度法测定某有色物质的浓度时,下列操作中错误的就是( )。 A、比色皿外壁有水珠 B、待测溶液注到比色皿的2/3高度处 C、光度计没有调零 D、将比色皿透光面置于光路中 8、下列说法正确的就是( )。 A、透光率与浓度成正比 B、吸光度与浓度成正比 C、摩尔吸光系数随波长而改变 D、玻璃棱镜适用于紫外光区 9、在分光光度分析中,常出现工作曲线不过原点的情况。与这一现象无关的情况有( )。 A、试液与参比溶液所用吸收池不匹配 B、参比溶液选择不当 C、显色反应的灵敏度太低 D、被测物质摩尔吸光系数太大 10、质量相等的A、B两物质,其摩尔质量M A>M B。经相同方式发色后,在某一波长下测得其吸光度相等,则在该波长下它们的摩尔吸光系数的关系就是( )。 A、εA>εB B、εA<εB C、εA=εB D、2εA>εB 11、影响吸光物质摩尔吸光系数的因素就是( )。 A、比色皿的厚度 B、入射光的波长

红外与拉曼的区别培训资料

红外与拉曼的区别

红外光谱与拉曼光谱的区别 1) 拉曼谱峰比较尖锐,识别混合物,特别是识别无机混合物要比红外光谱容易。 2) 在鉴定有机化合物方面,红外光谱具有较大的优势,主要原因是红外光谱的标准数据库比拉曼光谱的丰富。 3)在鉴定无机化合物方面,拉曼光谱仪获得400cm-1以下的谱图信息要比红外光谱仪容易得多。所以一般说来,无机化合物的拉曼光谱信息量比红外光谱的大。 4)拉曼光谱与红外光谱可以互相补充、互相佐证。 . 红外光谱与拉曼光谱的比较 3.1 相同点 对于一个给定的化学键,其红外吸收频率与拉曼位移相等,均代表第一振动能级的能量。因此,对某一给定的化合物,某些峰的红外吸收波数与拉曼位移完全相同,红外吸收波数与拉曼位移均在红外光区,两者都反映分子的结构信息。 3.2 不同点 (1)红外光谱的入射光及检测光均是红外光,而拉曼光谱的入射光大多数是可见光,散射光也是可见光; (2)红外谱测定的是光的吸收,横坐标用波数或波长表示,而拉曼光谱测定的是光的散射,横坐标是拉曼位移;

(3)两者的产生机理不同。红外吸收是由于振动引起分子偶极矩或电荷分布变化产生的。拉曼散射是由于键上电子云分布产生瞬间变形引起暂时极化,是极化率的改变,产生诱导偶极,当返回基态时发生的散射。散射的同时电子云也恢复原态; (4)红外光谱用能斯特灯、碳化硅棒或白炽线圈作光源而拉曼光谱仪用激光作光源; (5)用拉曼光谱分析时,样品不需前处理。而用红外光谱分析样品时,样品要经过前处理,液体样品常用液膜法和液体样品常用液膜法,固体样品可用调糊法,高分子化合物常用薄膜法,体样品的测定可使用窗板间隔为2.5-10 cm 的大容量气体池; (6)红外光谱主要反映分子的官能团,而拉曼光谱主要反映分子的骨架主要用于分析生物大分子; (7)拉曼光谱和红外光谱可以互相补充,对于具有对称中心的分子来说,具有一互斥规则:与对称中心有对称关系的振动,红外不可见,拉曼可见;与对称中心无对称关系的振动,红外可见,拉曼不可见。 拉曼光谱和红外光谱的区别 红外光谱和拉曼光谱都属于分子振动光谱,都是研究分子结构的有力手段。红外光谱测定的是样品的透射光谱。当红外光穿过样品时,样品分子中的基团吸收红外光产生振动,使偶极矩发生变化,得到红外吸收光谱。拉曼光谱测定的是样品的发射光谱。当单色激光照射在样品上时,分子的极化率发生变化,产生拉曼散射,检测器检测到的是拉曼散射光。

核磁共振波谱与紫外可见光谱及红外光谱的区别

核磁共振波谱与紫外可见光谱及红外光谱的区别 核磁共振波谱与紫外可见光谱及红外光谱的主要不同有两点: ①原理不同 紫外可见吸收光谱是分子吸收200~700nm的电磁波,吸收紫外光能量,引起分子中电子能级的跃迁,主要是引起最外层电子能级发生跃迁。 红外光谱是分子吸收2.5~50um(2500~50000nm)的电磁波,吸收红外光能量,引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁。 核磁共振波谱则是在外磁场下,吸收60cm~300m 的电磁波,具有核磁矩的原子核,吸收射频能量,产生核自旋能级的跃迁。 ②测定方法不同。 紫外和红外等一般光谱是通过测定不同波长下的透光率(T%=出射光强/入射光强)来获得物质的吸收光谱。这种方法只适用于透过光强度变化较大的能级跃迁。 60cm~300m的电磁波穿透力很弱,故核磁共振无法通过测定透光率来获得核磁共振光谱,它是通过“共振吸收法”来测定核

磁共振信号的。共振吸收法是指:在一定磁场强度下,原子核在一定频率的电磁波照射下发生自旋能级跃迁时引起核磁矩方向改变进而产生感应电流,通过放大、记录此感应电流便得到核磁共振信号。依次改变磁场强度(或电磁波的照射频率)使满足不同化学环境核的共振条件,收集共振引起的磁感应信号,经过数学处理,就获得核磁共振波谱图。 ③谱图的表示方法不同: 紫外谱图的表示方法:相对吸收光能量随吸收光波长的变化。 红外谱图的表示方法:相对透射光能量随透射光频率变化。 核磁谱图的表示方法:吸收光能量随化学位移的变化。 ④提供的信息不同: 紫外提供的信息:吸收峰的位置、强度和形状,提供分子中不同电子结构的信息。 红外提供的信息:峰的位置、强度和形状,提供功能团或化学键的特征振动频率。 核磁提供的信息:峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数,提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息。 核磁共振谱的优缺点: 优点:

紫外吸收光谱法与红外吸收光谱法

紫外光谱法与红外光谱法 一、原理不同 紫外光谱(UV)红外光谱法(IR) 分子中价电子经紫外光照射时,电子从低能级跃迁到高能级,此时电子就吸收了相应波长的光,这样产生的吸收光谱叫紫外光谱。紫外光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的。 紫外吸收光谱的波长范围是100-400nm(纳米), 其中100-200nm 为远紫外区,200-400nm为近紫外区, 一般的紫外光谱是指近紫外区。 分子与红外辐射的作用,使分子产生振动和转动能级的跃迁所得到得吸收光谱,属于分子光谱与振转光谱范畴。利用样品的红外吸收光谱进行定性、定量分析及测定分子结构的方法称之红外光谱法。 红外光区的波长范围是0.76—500μm,近红外0.76—2.5μm,中红2.5—25μm,远红外波长25—500μm。 二、仪器对比 紫外吸收光谱仪红外吸收光谱仪 仪器名称单光束分光光度计 双光束分光光度计色散型红外吸收光谱仪 傅立叶变换红外吸收光谱仪(FTIR)(没有色散元件) 光源紫外部分—氘灯、氢灯能斯特灯、硅碳棒 单色器早期—棱镜 现代—光栅 多采用光栅 样品室石英比色皿—适用于紫外区和可见光区玻璃、石英等对红外光均有吸收 检测器将光强度变化成电信号 常用的检测器:光电池、光电管、光电倍增管 (灵敏度高,应用最多)高真空热电偶热释电检测器碲镉汞检测器 记录系统显示和记录系统计算机控制,谱图记录处理显示等 三、分析目的 紫外光谱(UV)红外光谱法(IR) 让不同波长的光通过待测物,经待测物吸收后,测量其对不同波长光的吸收程度,以吸光度A为纵坐标,辐射波长为横坐标作图,得到该物质的吸收光谱或吸收曲线,即为紫外光谱。 样品受到频率连续变化的红外光照射时,分子吸收其中一些频率的辐射,分子振动或转动引起偶极矩的净变化,使振-转能级从基态跃迁到激发态,相应于这些区域的透射光强减弱,记录百分透过率T%对波数或波长的曲线,即为红外光谱。 由电子能级跃迁引起紫外线波长短、频率高、光子能量大,能引起分子外层电子的能级跃迁。 紫外吸收光谱属电子光谱。光谱简单。 由振—转能级跃迁引起,红外线波长短,光子能量小得多,只能收起分子的振动能级并伴随转动能级的跃迁。 红外光谱是振动—转动光谱。光谱复杂。

仪器分析[第十四章红外光谱和拉曼光谱分析法]山东大学期末考试知识点复习

第十四章红外光谱和拉曼光谱分析法 1.红外光谱法及特点 (1)利用物质分子对红外辐射的吸收,并由其振动或转动运动引起偶极矩的净变化,产生分子振动和转动能级从基本态到激发态的跃迁,得到分子振动能级和转动能级变化产生的振动一转动光谱,又称为红外光谱,红外光谱属于分子吸收光谱的范畴。 (2)有机化合物的红外光谱能提供丰富的结构信息,因此红外光谱是有机化合物结构解析的重要手段之一。 (3)红外吸收谱带的谱峰的位置、谱峰的数目及其强度,反映了分子结构上的特点,通过官能团、顺反异构、取代基位置、氢键结合以及配合物的形成等结构信息可以推测未知物的分子结构。吸收谱带的吸收强度与分子组成或其化学基团的含量有关。 (4)在发生振动跃迁的同时,分子转动能级也发生改变,因而红外光谱形成的是带状光谱。 2.红外光谱的产生条件 (1)照射光的能量E=hν等于两个振动能级间的能量差△E时,分子才能由低 振动能级E 1跃迁到高振动能级E 2 。即△E=E 1 一E 2 ,则产生红外吸收光谱。 (2)分子振动过程中能引起偶极矩变化的红外活性振动才能产生红外光谱。 3.分子振动模型及振动方程 可以将多原子分子看成是双原子分子的集合,采用谐振子模型来研究双原子分子的振动,体系的分子振动方程:

其中μ为折合质量,若设A和B的质量分别为m 1和m 2 ,则 通过振动方程可以看出振动频率ν随力常数k的增加或μ的减少(取决于m 1 和m 2 中较小的一个)而增大。 真实分子的振动并不完全符合胡克定律,不是理想的谐振子,所以谐振子模型应用于真实分子时应加以修正。 4.分子振动自由度 由N个原子构成的复杂分子内的原子振动有多种形式,通常称为多原子分子的简正振动。多原子分子简正振动的数目称为振动自由度,每个振动自由度对应于红外光谱图上一个基频吸收带。 在直角坐标系中,每个质点都可以在x,y,z三个方向上运动,所以N个质点运动的自由度为3N个,除去整个分子平动的3个自由度和整个分子转动的3个自由度,则分子内原子振动自由度为(3N一6)个。 对于直线形分子,若贯穿所有原子的轴是在戈方向,则整个分子只能绕y、z轴转动,因此,线性分子的振动形式为(3N一5)个。 由N个原子构成的非线性分子有(N一1)个化学键,所以伸缩振动(键长变化)有(N一1)种,剩余的(2N一5)种称为变形振动(键角变化),线性分子的伸缩振动和变形振动的个数分别为(N一1)和(2N一4)种。 5.分子的振动类型 振动类型基本上可分为两大类,即伸缩振动和变形振动。

核磁共振波谱与紫外可见光谱及红外光谱的区别(终审稿)

核磁共振波谱与紫外可见光谱及红外光谱的区 别 公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

核磁共振波谱与紫外可见光谱及红外光谱的区别 核磁共振波谱与紫外可见光谱及红外光谱的主要不同有两点: ①原理不同 紫外可见吸收光谱是分子吸收200~700nm的电磁波,吸收紫外光能量,引起分子中电子能级的跃迁,主要是引起最外层电子能级发生跃迁。 红外光谱是分子吸收~50um(2500~50000nm)的电磁波,吸收红外光能量,引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁。 核磁共振波谱则是在外磁场下,吸收60cm~300m的电磁波,具有核磁矩的原子核,吸收射频能量,产生核自旋能级的跃迁。 ②测定方法不同。 紫外和红外等一般光谱是通过测定不同波长下的透光率(T%=出射光强/入射光强)来获得物质的吸收光谱。这种方法只适用于透过光强度变化较大的能级跃迁。 60cm~300m的电磁波穿透力很弱,故核磁共振无法通过测定透光率来获得核磁共振光谱,它是通过“共振吸收法”来测定核磁共振信号的。共振吸收法是指:在一定磁场强度下,原子核在一定频率的电磁波照射下发生自旋能级跃迁时引起核磁矩方向改变进而产生感应电流,通过放大、记录此感应电流便得到核磁共振信号。依次改变磁场强度(或电磁波的照射频率)使满足不同化学环境核的共振条件,收集共振引起的磁感应信号,经过数学处理,就获得核磁共振波谱图。 ③谱图的表示方法不同:

紫外谱图的表示方法:相对吸收光能量随吸收光波长的变化。 红外谱图的表示方法:相对透射光能量随透射光频率变化。 核磁谱图的表示方法:吸收光能量随化学位移的变化。 ④提供的信息不同: 紫外提供的信息:吸收峰的位置、强度和形状,提供分子中不同电子结构的信息。 红外提供的信息:峰的位置、强度和形状,提供功能团或化学键的特征振动频率。 核磁提供的信息:峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数,提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息。 核磁共振谱的优缺点: 优点: (仪器的灵敏度和分辨率非常高,较容易解析NMR图 (随着计算机技术的应用,多脉冲激发的方法的采用及由此产生的二维谱图、多维谱图等许多新技术,是许多复杂化合物的结构测定引刃而解,NMR可以说是化学研究中最有力的武器之一。 (通过核磁共振谱可以方便快捷的得到与化合物分子结构相关的信息。 ④核磁共振测定过程中不破坏样品,一份样品可测多种数据。 缺点: 可能是仪器较贵,没有非常高的普及率,另外对于某些复杂的化学物质,核磁并不能提供较为准确的判断,且核磁图谱复杂,较难一个人完全掌握所有谱图,对个人能力要求比较高

红外、拉曼分析.

红外光谱与拉曼光谱分析 分析测试中心彭同江 主要内容 分子振动光谱的基本原理 红外光谱分析 拉曼光谱分析 1. 分子振动光谱的基本原理 分子振动光谱是指物质因受光的作用,引起分子或原子基团的振动,从而产生对光的吸收。 如果将透过物质的光辐射用单色器加以色散,使光的波长按大小依次排列,同时测量在不同波长处的辐射强度,即得到物质的吸收光谱。 如果用的是光源是红外辐射就得到红外吸收光谱(Infrared Spectrometry)。 如果用的是强单色光,获得分子对光的散射频率的位移,就得到激光拉曼光谱(Raman Spectroscopy)。 1.1 光的性质与光谱分区 光的波动性—是一种振动的波 λ· ν= c λ为波长;ν为频率;c为光速;称为波数,即单位长度内具有的波动数,单位cm-1。 光的粒子性—高速运动的粒子流 E光=hν= h c/ λ= h c E光为光量子的能量;h为普郎克常数。 光具有波粒二象性。光子的能量与波长成反比,与波数或频率成正比。 1.2 分子吸收光谱的产生原理 分子的运动可处于不同的能量状态。吸收特定的能量的光后可由基态改变成不同的激发态。 右图表示分子运动状态由基态E0跃迁到激发态E1、E2时,它们的能量差: △E1=hv1=E1-E0 △E2=hv2=E2-E0 显然v2> v1因此,分子的吸收光谱不是连续的,而是量子化的。 分子的运动可分为振动、转动、移动和分子内的电子运动。每种运动状态都属于一定的能级。 红外和拉曼光谱研究分子中原子的相对振动和转动。因为分子中原子间相对振动和分子转动发生振动跃迁时吸收能量的大小恰好处在红外光谱的能量范围内。 电子能级间隔最大,△Ee=1~20ev;分子振动能级间隔△Ev=0.05~1.0ev;分子转动能级间隔△Er<0.05ev。 一般说来,中红外光波波长恰在分子振动能量间隔范围内;而分子转动能级间隔较小,在远红外或

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