(完整word版)川大版高分子近代分析方法重点

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四川大学高分子物理课件

四川大学高分子物理课件

电学性能
介电常数
描述高分子材料在电场作用下的极化程度, 影响材料的绝缘性能和电容特性。
电导率
衡量高分子材料传导电流的能力,决定材料 的导电性能。
击穿电压
表示高分子材料在电场作用下发生击穿现象 的电压阈值,反映材料的耐电压能力。
光学性能
透光率
衡量高分子材料透过可见光的能力,决定材 料的透明度和清晰度。
高分子液晶呈现特定的有序排列,具有光学各 向异性、流动性等性质。
高分子液晶的应用
高分子液晶在显示技术、光电器件等领域具有广泛应用前景。
05
高分子物理性能
力学性能
弹性模量
描述高分子材料在弹性变形阶段的应力-应变关系, 反映材料的刚度。
屈服强度
表示高分子材料开始发生屈服现象的应力,用于评估 材料的承载能力。
无定形结构指高分子链的无序排列,玻璃态是高 分子在低温下的硬脆状态。
橡胶态和黏流态
橡胶态是高分子在较高温度下的高弹态,黏流态 则是高分子在更高温度下的流动状态。
3
结构转变和松弛现象
高分子在非晶态下可能发生结构转变和松弛现象 ,如玻璃化转变、结晶-熔融转变等。
取向态结构
01
高分子链的取向
在外力作用下,高分子链可能沿 着特定方向排列,形成取向态结 构。
04
高分子聚集态结构
晶态结构
高分子链在晶格中的排列
高分子链在晶体中呈现规则的排列,形成三维有序的晶格结构。
晶胞参数和晶体缺陷
晶胞参数描述晶体的基本单元,晶体缺陷影响晶体的物理和化学性 质。
结晶度和结晶形态
结晶度表示高分子材料中晶相的比例,结晶形态包括单晶、球晶等 。
非晶态结构
1 2

高分子化学重难点

高分子化学重难点

高分子重难点知识归纳第一章1聚合物的相对分子质量具有多分散性,用分子量多分散系数(分子量分布指数)来表示。

2重均、数均相对分子量、分子量多分散系数(分子量分布指数)的计算方法。

重均M= 分子量× 重量分数w数均M=重质量∕总物质的量n分子量多分散系数D=M∕n Mw第二章1体型缩聚的凝胶点:体型缩聚反应进行到一定程度后黏度突然急剧增加,体系转变为具有弹性的凝胶状物质,这一现象称为凝胶化或凝胶现象。

出现凝胶现象时的反应程度称为凝胶点。

2合成具有-NH-COO-特征基团单体类型是二元酸+二元胺3反应程度与转化率是否为同一概念?不是同一概念。

转化率:参加反应的单体量占起始单体量的分数。

是指已经参加反应的单体的数目。

反应程度:是参加反应的官能团数占起始官能团数的分数,用P表示。

反应程度可以对任何一种参加反应的官能团而言是指已经反应的官能团的数目分数。

4.2-2官能度体系可以制备无支链高分子线形缩聚物。

5. 逐步聚合:单体转变成高分子是逐步进行的,即单体官能团间相互反应而逐步增长。

第三章1本体聚合:不加入其他介质,只有单体本身在引发剂或光、热、辐射能等作用下进行的聚合反应。

2自动加速现象:在自由基聚合反应中,聚合速率因体系的黏度增大而引起的加速现象,又称凝胶效应。

3自由基聚合中双基终止包括歧化终止和偶合终止。

4自由基聚合与线型缩聚反应的特征比较。

自由基聚合:1)由基元反应组成,各步反应的活化能不同。

可概括为慢引发、快增长、速终止。

2)存在活性种。

聚合在单体和活性种之间进行。

3)转化率随时间增长,分子量与时间无关。

4)少量阻聚剂可使聚合终止。

缩聚反应:1)聚合发生在官能团之间,无基元反应,各步反应活化能相同。

2)单体及任何聚体间均可反应,无活性种。

3)聚合初期转化率即达很高,官能团反应程度和分子量随时间逐步增大。

4)反应过程存在平衡。

无阻聚反应。

5.阻聚剂:具有阻聚作用的物质称为阻聚剂。

6.引发剂半衰期:引发剂分解至起始浓度一半时所需要的时间。

高分子化学知识点总结

高分子化学知识点总结

高分子化学知识点总结高分子化学是研究高分子化合物的合成、结构、性能和应用的一门学科。

它是化学领域中的一个重要分支,对于材料科学、生物医学、环境保护等众多领域都有着深远的影响。

以下是对高分子化学一些重要知识点的总结。

一、高分子的基本概念高分子化合物是指相对分子质量很大的化合物,其相对分子质量通常在 10^4 到 10^7 之间。

高分子化合物由许多结构单元通过共价键重复连接而成,这些结构单元被称为单体。

例如,聚乙烯是由乙烯单体聚合而成,其结构单元就是乙烯。

高分子的相对分子质量具有多分散性,即同一种高分子化合物中,不同分子的相对分子质量大小不同。

通常用平均相对分子质量来表示高分子的相对分子质量,常见的平均相对分子质量有数均相对分子质量、重均相对分子质量和粘均相对分子质量。

二、高分子的分类根据来源,高分子可以分为天然高分子和合成高分子。

天然高分子如纤维素、蛋白质、淀粉等,是自然界中存在的;合成高分子则是通过人工合成得到的,如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。

按照高分子的主链结构,可分为碳链高分子、杂链高分子和元素有机高分子。

碳链高分子的主链完全由碳原子组成,如聚乙烯、聚丙烯;杂链高分子的主链除了碳原子外,还含有氧、氮、硫等原子,如聚酯、聚酰胺;元素有机高分子的主链中不含碳原子,而是由硅、磷、钛等元素组成,侧链则为有机基团。

三、高分子的合成方法(一)加聚反应加聚反应是指由不饱和单体通过加成聚合反应生成高分子化合物的过程。

在加聚反应中,单体分子中的双键或三键打开,相互连接形成高分子链。

常见的加聚反应有自由基聚合、离子聚合和配位聚合。

自由基聚合是应用最广泛的一种加聚反应,其反应条件相对简单,通常在加热或引发剂的作用下进行。

引发剂分解产生自由基,引发单体聚合。

离子聚合包括阳离子聚合和阴离子聚合,它们对反应条件要求较高,需要在无水、无氧的环境中进行。

配位聚合可以制备具有规整结构的高分子,如等规聚丙烯。

(二)缩聚反应缩聚反应是指由具有两个或两个以上官能团的单体通过缩合反应生成高分子化合物,并伴随有小分子副产物(如水、醇、氨等)生成的过程。

考研宝典之四川大学高分子科学与工程考研学习方法、考研经验、参考书籍、专业指导、真题分享

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考研宝典之四川大学高分子科学与工程考研学习方法、考研经验、参考书籍、专业指导、真题分享学习方法建议1.参考书的阅读方法(1)目录法:先通读各本参考书的目录,对于知识体系有着初步了解,了解书的内在逻辑结构,然后再去深入研读书的内容。

(2)体系法:为自己所学的知识建立起框架,否则知识内容浩繁,容易遗忘,最好能够闭上眼睛的时候,眼前出现完整的知识体系。

(3)问题法:将自己所学的知识总结成问题写出来,每章的主标题和副标题都是很好的出题素材。

尽可能把所有的知识要点都能够整理成问题。

2. 学习笔记的整理方法(1)通过目录法、体系法的学习形成框架后,在仔细看书的同时应开始做笔记,笔记在刚开始的时候可能会影响看书的速度,但是随着时间的发展,会发现笔记对于整理思路和理解课本的内容都很有好处。

(2)做笔记的方法不是简单地把书上的内容抄到笔记本上,而是把书上的内容整理成为一个个小问题,按照题型来进行归纳总结。

3.真题的使用方法分析试题主要应当了解以下几个方面:命题的风格(如难易程度,是注重基础知识、应用能力还是发挥能力)、题型、题量、考试范围、分值分布、考试重点、考查的侧重点等。

考生可以根据这些特点,有针对性地复习和准备,并进行一些有针对性的练习,这样既可以检查自己的复习效果,发现自己的不足之处,以待改进;又可以巩固所学的知识,使之条理化、系统化。

0805Z2 高分子科学与工程科学学位 01 (全日制)高分子物理与化学 ∙ 王跃川∙黄光速 ∙淡宜∙ 杨刚 ∙徐建军 ∙雷景新 ∙ 雷毅∙李 ∙ ① 101 思想政治理论 ∙ ② 201 英语一 或 202 俄语 或 203 日语 ∙ ③ 302 数学二 ∙ ④ 866 高分子化学及物理学 或 890 有机化学 高分子材料科学与工程基础(含高分子合成、加工、复合材料) 同等学力加试科目: 1.高分子合成原理及工艺 2.高分子材料成型加工基础学制: 3 年学费: 8000元/生.年∙冉蓉 ∙ 张晟∙ 任显诚∙ 张爱民∙ 王克∙ 刘习奎∙ 任世杰∙ 徐云祥∙ 冉起超∙ 曾科∙ 杨坡∙ 姜猛进∙ 皮红∙ 聂敏∙ 白时兵02 (全日制)生物、环境与能源高分子材料 ∙ 张熙∙ 吴宏∙ 张新星∙ 沈佳斌∙ 冯玉军∙ 叶林∙刘∙武建勋 ∙ 陈英红∙ 李莉∙ 刘渊∙ 盖景刚∙ 张楚虹∙ 赵晓文03 (全日制)精细高分子的合成与性能 ∙ 傅强∙ 张琴∙ 卢灿辉∙ 邓华∙ 吴锦荣∙ 费国霞∙ 张伟∙ 李乙文∙ 张军华∙ 梁兵∙ 江龙04 (全日制)功能及智能高分子材料的制备 ∙ 王琪∙ 郭少云∙ 汪映寒∙蔡∙陈枫∙王玉忠∙向明∙曹亚∙李姜∙刘向阳∙秦家强∙汤嘉陵∙王柯∙邹华维∙周涛∙包建军∙梁梅∙刘鹏波∙蓝方∙蔡燎原∙陈金耀∙夏和生∙赵长生∙罗祥林∙谭鸿∙谢∙余喜讯∙孙树东∙李建树∙陈元维∙李洁华∙丁明明∙罗锋∙赵伟锋。

高分子近代测试分析技术.doc

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(5)能量输出大。

8 .在聚合物研究中,有时需要分析聚合物中少 量的配合剂(增塑剂、抗氧剂等)以及这些 配合剂与聚合物本体相连的作用情况,差谱法可以胜任。

又如聚合物完全结晶和非完全 结晶也可以用此法。

光谱C 是从结晶度高的光 谱A 减去结晶度低的光谱B 得到的差示光谱, 已得到纯的晶区光谱。

%1. 填空:1 .高聚赫红外谱图的三要素指:谱带的位置、 谱带的形状、谱带的相对强度;2. 红外光谱定量分析的依据是:物质组分的吸 收峰强度的大小来进行的。

3. 核磁共振的共振条件:①原子核的自旋量子 数I 不能为零;②有自旋的原子核必须置于一 外加磁场H 。

中,使核磁能级发生分裂;③必 须有一外加的频率为v 的电磁辐射,其能量正 好是作旋进运动的原子核的两能级差,才能 被原子核吸收,使其从低能态跃迁到高能态, 从而发生核磁共振。

6. 做扫描电镜时,要求样品(必须为固体), 高分子样品在观察前要预先在分析表面上蒸 镀一层厚度为(10nm )的金属膜,这是因为: 以消除荷电现象。

二、简答:1 .影响基团红外吸收谱带位移的因素?答:影响基团红外吸收谱带位移的因素:(D 诱导效应。

在具有一定极性的共价键中,随 着取代基的电负性不同而产生不同程度的静 电诱导效应,引起分子中电荷分布的变化, 从而改变键的力常数,使振动频率发生变化 的现象。

(2)共铜效应。

使电子云密度平均 化,双建略有伸长,单键略有缩短。

(3)键应 力和空间效应的影响(4)氢键效应(5)偶合效 应(6)费米共振(7)物态变化及溶剂的影响。

2 .基团振动的频率与化学键两端的原子量、化 学键力常数的关系如何?答:化学键的振动频率决定于组成这一化学 键的原子质量和键的力常数。

v=1/2n 根号(k/m )8 .透射电镜的成像原理为:利用成像电磁透镜O ・H>C ・H>C ・C>C ・O C=C>C=O>C・O成像,并一次成像;扫描电镜的成像原理:则 不需要成像透镜,其图像是按一定时间空间 顺序逐点形成的,并在镜体外显像管上显示9. 分子吸收红外辐射必须满足两个条件:(1) 振动过程发生偶极距发生变化(2)辐射能量 与振动能级差相当。

四川大学内部高分子物理课件2024新版

四川大学内部高分子物理课件2024新版
高分子的结晶性
高分子材料在一定条件下能够形成晶体结构,结晶度对材料的力学、热学等性能有显著 影响。
结晶高分子与非晶高分子的区别
结晶高分子具有规则的晶体结构和较高的熔点、密度和强度;非晶高分子则相反,具有 无定型结构和较低的熔点、密度和强度。
03
高分子溶液性质与行为
高分子溶液基本概念
高分子溶液定义
高分子物理与化学关系
高分子物理与化学的联系
高分子物理和高分子化学都是研究高分子的科学,两者之间存在密切的联系。高分子化学主要研究高分子的合成 和化学反应,而高分子物理则关注高分子的结构和物理性质。在实际研究中,两者往往相互渗透,共同推动高分 子科学的发展。
高分子物理与化学的区别
尽管高分子物理和高分子化学都是研究高分子的科学,但它们的关注点和研究方法有所不同。高分子化学更注重 合成新的高分子化合物和探索其化学反应机理,而高分子物理则更关注高分子的结构和物理性质的研究。此外, 两者的实验手段和理论分析方法也有所区别。
高分子物理特点
高分子物理的研究对象是高分子化合物,这类化合物具有分子量高、分子链长、分子间作用力强等特 点。因此,高分子物理表现出一些独特的性质,如粘弹性、蠕变性、松弛性、玻璃化转变等。
高分子物理研究内容
高分子溶液
研究高分子在溶液中的溶解、 溶胀、凝胶化等行为,以及高 分子溶液的粘度、流变性等。
高分子取向与形变
高分子链的化学组成、链结构(线性、支化、交联等)对 力学性能有显著影响。
01
物理结构
高分子链的聚集态结构(晶态、非晶态 、取向态等)对力学性能有重要影响。
02
03
加工工艺
高分子材料的加工成型过程(温度、 压力、时间等)会影响其最终力学性 能。

高分子近代测试分析技术重点复习资料

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第一章 选择10T *1.5=15分 填空 1*25K=25分 简单 8或9T=45分 图谱解析3T *5=15分第二章 热分析方法1、 热重法(TG或TGA ):在程序控制温度条件下,测量物质得质量与温度关系得热分析方法.(不需参比物)2、 聚合物得玻璃化转变过程就没有重量得变化, 所以不能用它们来测试。

微商热重曲线与热重曲线得对应关系:(1)微商曲线上得峰顶点(失重速率最大值点)与热重曲线得拐点相对应 (2)微商热重曲线上得峰数与热重曲线得台阶数相等ﻭ微商热重曲线峰面积则与失重量成正比(3)微商热重分析对象:试样在受热 过程中得质量变化热差分析(D TA): 在程序控制温度条件下,测量样品与参比物之间得温度差与温度关系得一种热分析方法。

物质得热物理量得变化:热容、热传导率得变化, 聚合物玻璃化转变温度得测定 3、 物质发生得热效应: 聚合物得聚合、固化、硫化、氧化、裂解、结晶与结晶熔解等分析4、 差示扫描量热法(D SC):在程序控制温度条件下, 测量输入给样品与参比物得功率差与温度关系得一种热分析方法。

5、 D TA及DSC 在高分子材料分析中得应用(1)聚合物玻璃化转变温度T g得测定: 以拐弯处得外延线与基线得焦点作为Tg 研究共混物得相容性——相容性好得两种聚合物得Tg 在共混物中表现出相互靠近或者形成一个统一得Tg -—不相容两种聚合物在共混后仍然表现出原来得Tg ﻭ研究增塑效应 (2)聚合物结晶熔点Tm 及结晶度得测定 (3)聚合物氧化与热裂解得研究 (4)比热容得测定 (5)纯度得测定(6)高分子材料加工温度得预测 高分子材料热稳定性得评定:A:起始分解温度,就是TG 曲线开始偏离基线得温度 B:外延起始温度, 就是TG 曲线下降段得切线与基线得交点 C: 外推终止温度D: 终止温度(到达最大失重点得温度) E: 分解5%得温度F: 分解10%得温度G: 半寿温度第二章 红外光谱法1.测试仪器红外光谱仪-—色散型D(1)光源光被分成两束,分别作为参比与样品光束通过样品池。

高分子材料分析方法

高分子材料分析方法

高分子材料分析方法引言高分子材料是一种广泛应用于材料科学和工程领域的材料,其具有独特的物理和化学性质。

为了深入了解高分子材料的结构、性能和应用,需要使用一些分析方法来对高分子材料进行研究和表征。

本文将介绍几种常用的高分子材料分析方法。

热分析方法热分析方法是一种通过对材料在不同温度条件下的热行为进行分析的方法。

以下是两种常用的热分析方法:差示扫描量热法(DSC)差示扫描量热法是一种通过测量材料在升温或降温过程中吸热或放热的能力来研究高分子材料热性质的方法。

该方法常用于测定高分子材料的玻璃化转变温度、熔融温度和热稳定性等参数。

热重分析法(TGA)热重分析法是一种通过测量材料在升温过程中质量的变化来研究高分子材料热性质的方法。

该方法可以用于测定高分子材料的热分解温度、热稳定性和降解动力学等参数。

显微镜分析方法显微镜分析方法是一种通过观察高分子材料的微观形态来研究其结构和性能的方法。

以下是两种常用的显微镜分析方法:光学显微镜(OM)光学显微镜是一种使用可见光对材料进行观察的显微镜。

它可以用于观察高分子材料的形态、晶体结构和表面缺陷等。

此外,通过增加偏光光源和旋转样品台,还可以进行光学显微镜偏光显微镜(POM)分析,用于研究高分子材料的晶体方向和相变等性质。

电子显微镜(EM)电子显微镜是一种使用电子束对材料进行观察的显微镜。

它可以提供高分辨率的图像,用于观察高分子材料的微观结构、形态和界面特征等。

电子显微镜包括扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)。

光谱分析方法光谱分析方法是一种通过观察高分子材料在不同波长或能量下与光的相互作用来研究其结构和性能的方法。

以下是两种常用的光谱分析方法:红外光谱(IR)红外光谱是一种通过测量高分子材料在红外光区域内吸收或反射光的能力来研究其结构和化学组成的方法。

红外光谱可以用于确定高分子材料的官能团、化学键和晶体结构等。

核磁共振(NMR)核磁共振是一种通过测量高分子材料中核自旋与外加磁场相互作用产生的共振信号来研究其结构和分子动力学的方法。

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第一章紫外光谱波粒二象性:是指某物质同时具备波的特质及粒子的特质(无论何种电磁波都具有该性质)。

生色基:在紫外-可见光谱中,具有双键结构的基团对紫外—可见光区能产生特征吸收的基团统称生色基。

可为c=c,c=o,c=s,-N=N-双键及共轭双键,芳环,-NO2,-NO3,-COOH,-CONH2等基团,总之,可产生π→π*和n→π*跃迁的基团都是生色基。

助色基:与生色基相连时,通过非键电子的分配,扩展了生色基的共轭效应,从而影响生色基的吸收波长,增大其吸收系数,这些基团称为助色基。

如-NH2,-NR2,-SH,-SR,-OH,-OR,-cl,-Br,-I,等,这些助色基都具有孤对电子~n电子,它们与生色基的π电子发生共轭。

蓝移:因环境或结构的变化,使生色基的λmax向低波长方向移动的现象。

红移:使生色基的最大吸收波长(λmax)向高波长方向移动的现象。

光谱分析法类型:吸收光谱分析,发射光谱分析和散射光谱分析三种类型。

光谱分析的特点:1.灵敏度高2.特征性强3.样品用量少4.操作简便5.不需标样。

紫外吸收带的类型及特征:R吸收带:含C=O,-N=O,-NO2,-N=N-基的有机物可产生这类谱带,它是n→π*跃迁形成的吸收带,ε很小,吸收谱带较弱,易被强吸收谱带掩盖,易受溶剂极性的影响而发生偏移。

K吸收带:共轭烯烃,取代芳香化合物可产生这类谱带,它是π→π*跃迁形成的吸收带,εmax>10000,吸收谱带较强。

B吸收带:是芳香化合物及杂芳香化合物的特征谱带,εmax=200,特征是峰形有精细结构,(溶剂的极性,酸碱性对精细结构的影响较大),这是由于振动次能级对电子跃迁的影响。

E吸收带:也是芳香族聚合物的特征谱带之一,也属π→π*跃迁。

①E1带:εmax >100000,是由苯环内双键上的π电子被激发所致。

②E2带:εmax的2000-14000,是由苯环的共轭双键所引起。

紫外吸收带的影响因素:①生色基和助色基②蓝移和红移③溶剂和介质④溶剂的酸碱性。

紫外吸收光谱在高分子中的应用:1.定量分析①丁苯橡胶中共聚物组成的分析②高分子单体纯度的测定2.定性分析:将不具备生色基的高分子区别开来3.聚合反应动力学:苯胺光引发机理的研究4.其他:①互变异构体的确定②分子量的测定。

光谱分析的原理:任何元素的原子都是由原子核和绕核运动的电子组成的,原子核外电子按其能量的高低分层分布而形成不同的能级,因此,一个原子核可以具有多种能级状态,通过对光谱学规律的研究,可以揭示物质的组成,结构及内部运动规律,获得物质定性与定量的信息。

紫外光谱的基本原理:是利用某些物质的分子吸收200-800nm光谱区的辐射来进行分析测定的方法,这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电子在电子能级间的跃迁。

紫外光谱中电子的跃迁类型及特征:①n→σ*跃迁:是指分子中处于非键轨道上的n电子吸收能量后向σ*反键轨道的跃迁,凡含有卤素等杂原子的饱和烃及衍生物可发生此类跃迁。

特征:所需能量较大,吸收峰的吸收系数ε较低,ε<300.②n→π*跃迁:指分子中处于非键轨道上的n电子吸收能量后向π*反键轨道的跃迁。

凡含有孤对电子的杂原子和π键的有机化合物会发生此类跃迁。

特征:所需能量小,ε很小,在10-100之间。

③π→π*跃迁:指不饱和键中的π电子吸收光波能量后向π*反键轨道的跃迁,凡含有不饱和烃,共轭烯烃和芳香烃类的有机化合物可发生此类跃迁,特征:所需能量小,ε很高,一般ε>10000。

④d-d跃迁:在过渡金属络合物溶液中易产生的跃迁。

⑤电荷转移跃迁:条件是同时具备电子给予体和电子接受体,其吸收谱带的强度大,吸收系数ε>10000.紫外光谱是判断分子内是否含有共轭结构的最有效方法。

第二章红外光谱(IR)指纹区:1300㎝¯1以下部分吸收谱带较多,但特异性较强,同系物结构相近的化合物谱带有一定差别,这一区域反应了整体分子结构特征和分子结构的细微变化,对鉴定化合物有很大帮助。

官能团区:4000~1300cm-1是官能团特征吸收峰出现较多的部分,该区主要反应分子中特征基团的振动,基团的鉴定工作主要在该区域。

特征谱带:在红外光谱中吸收谱带出现在一定的位置,能代表某些基团的存在,有一定强度的吸收带具有一定的特征性。

特征频率:特征谱带极大值的波数位置。

红外活性:偶极矩μ变化的分子的振动。

拉曼活性:极化率α变化的分子的振动。

简并:吸收频率相等的两个谱带重叠的现象称为简并。

红外光谱的基本原理:当辐射光光子的能量正好等于两能级间的能量差时,分子才能吸收辐射光,从较低能级跃迁到较高能级,产生吸收光谱。

红外光谱的特点:①红外吸收只有振动~转动跃迁,能量低②应用范围广③分子结构更为精细的表征④定量分析⑤固,液,气态相均可用,且用量少,不破坏样品⑥分析速度快⑦具有强大的定性功能。

振动形式:1伸缩振动(ν):键长变化,键角不变的振动。

{①对称伸缩振动:两个相同的原子沿着价键运动的方向相同②反对称伸缩振动,频率高于对称伸缩振动}。

2弯曲振动(变形振动)(δ):原子垂直于价键的振动,键长不变,键角发生变化的振动。

{①面内弯曲振动:剪式振动及平面摇摆振动(基体作为一个整体在分子平面左右摇摆)②面外弯曲振动:面外摇摆振动→基体作为一个整体垂直于分子对称面前后摇摆。

扭曲振动→基体围绕它与其余部分相连的化学键前后扭动。

}基本振动数:分子振动自由度为3N-6(线型为3N-5)。

红外光谱与分子结构的关系:官能团区(4000~1300cm-1)主要反应分子中特征基团的振动。

指纹区(1300cm-1)以下部分反应了整体分子结构的细微变化。

基本的基团频率;1脂肪族碳氢化合物 C-H:3300~2700cm-1的伸缩振动,1500~1300cm-1的面内弯曲振动,1000~650cm-1的面外弯曲振动。

C≡C:2500~1900cm-1. C=C:1675~1500cm-1.C-C:1300~1000cm-1.2芳烃化合物:C-H的伸缩振动是在3100~3010cm-1出现一组谱峰(3~4个),其面外弯曲振动在900~675cm-1区域具有特征性,可用于确定苯环的取代基,在2000~1600cm-1区域的峰形对判别苯的取代基类型和取代基的位置具有特征性。

3含氧类化合物:由于羰基的极性,C=O的伸缩振动在1650~1900cm-1处出现很强的吸收带,如果在2720cm-1处出现峰,则是醛类的C-H伸缩振动,可判断存在醛基,醚键在1100~1300cm-1处有强吸收带,只有当没有观察到C=O基和羟基的吸收带时,才可判断为醚键,一般脂肪族醚出现在1050cm-1处左右,芳香醚则在1300cm-1处。

影响基团特征频率的因素:1诱导效应增强,振动频率移向高频,取代基电负性增大,特征频率降低.2共轭效应使键力常数下降,特征频率降低3氢键效应使键长增大,键能降低,特征频率降低4环的张力效应:环减小,张力增强,吸收频率增大5耦合效应。

红外光谱的制样机术:1液体和固体样品均可采用适当的溶剂做成溶液进行分析,称为溶液法2糊状法是把样品研细,滴入几滴悬浮剂,继续研磨成糊状,然后用可拆卸式样品池测定(固体)3压片法是用300mg的KBr与1~3mg样品在玛瑙研钵中充分研磨,而在模具中用油压机在10000~15000Pa的压力下压成透明片状。

(固体最常用)4薄膜法,将样品热压成膜或将样品溶解在低沸点易挥发的溶剂中,然后倒在玻璃板上,待溶剂挥发后成膜(固体主要用于高分子材料的测定)5衰减全反射光谱测定法(ATR)是不熔不溶且难碎的片状试样且不透明表面的图层可采用的测定方法6气体样品灌注于专用气体槽(抽真空)进行鉴定。

红外光谱在高分子研究中的应用:1鉴别均聚物2鉴别共混物/共聚物3高聚物的取向问题4聚合物的表面问题。

红外光谱与拉曼光谱的异同点:异红外光谱拉曼光谱产生机理振动引起偶极矩或电荷分布变化电子分布瞬间极化产生诱导偶极矩X射光红外光可见光检测红外的吸收可见光的吸收谱带范围 400~4000cm-1 40~4000cm-1水不能作为溶剂可做溶剂样品池不能用玻璃仪器玻璃毛细管都可以谱图信息侧基,端基,极性基团骨架同: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,谱带三要素都适用。

有对称中心的分子,红外活性和拉曼活性相互排斥,没有对称中心的分子,红外活性和拉曼活性相互依存。

第三章核磁共振波谱化学位移:分子中同类磁性核因化学环境不同而产生的共振频率的变化量。

耦合常数:自旋耦合产生的分裂谱线间距(单位Hz)自旋耦合:内部相邻的碳原子上自旋氢核的相互作用。

自旋裂分:由自旋耦合作用而形成共振吸收峰分裂的现象。

´H-NMR又称质子(氢)核磁共振波谱。

核磁共振:如果沿外磁场H0的方向发射一个射频波Rf,当期频率正好等于拉摩尔频率时,核会吸收射频能量,从低能级跃迁到高能级,此时核会发生倒转,这种现象称为核磁共振。

产生核磁共振的条件:射频频率ν与磁场强度H0成正比关系。

△E=E-½-E½=γhH0化学等价:分子中的一组核,如果它们的化学环境完全相同,化学位移也应该相等。

磁等价:分子中有一组化学等价核,若它们对组外任何一个核的耦合作用都相等。

影响H-NMR化学位移的影响因素:1诱导效应与共轭效应电负性增强产生诱导效应,电子云密度降低,去屏蔽效应增大。

共轭效应,电子云密度降低,去屏蔽效应增大。

2碳原子的杂化状态 s电子云成分越高,电子云越靠近C原子核电子与密度降低,去屏蔽效应增强3各向异性效应(电子环流效应)芳环,若杂质处在顺磁性区,电子屏蔽效应降低,去屏蔽效应增强,反之则相反。

苯分子中,质子处于去屏蔽区,因此出现在低场。

双键:双键切面方向处于屏蔽区,与sp2杂化碳相连的氢位于双键切面内,因此有较高的δ。

三键:三键处于屏蔽区,故具有较小的δ值。

4氢键效应:使电子云密度降低,去屏蔽效应增强。

5T升高或稀释溶剂,使氢键作用力降低,使质子的化学位移移向高场。

影响碳十三核磁共振谱化学位移的影响因素:1碳的杂化sp3杂化的13c的共振吸收出现在最高场,sp杂化的次之,sp2杂化的出现在最低场2取代基的电负性,电负性增强,碳核外电子云密度降低,化学位移向低场方向移动,δ增大3立体构型,当碳核与碳核或其他核相距很近时,原子团会相互排斥,将核外电子云彼此推向对方核附近,使其受到屏蔽,δ向高场位移,分子空间位阻的存在,使δ值向低场移动。

4溶剂效应:不同的溶剂可使δ值改变几个到十几个百万分之一。

5溶剂酸度:基团上负电荷密度增大,使δ向高场移动。

第四章质谱分析法分子离子:在高能电子轰击下,丢失一个电子形成的离子。

碎片离子:是由于分子离子进一步裂解产生的,生成的碎片离子可能再次分裂,生成质量更小的碎片离子,另外在裂解的同时也可能发生重排。

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