有机物红外光谱的测绘及结构分析解读

有机物红外光谱的测绘及结构分析解读
有机物红外光谱的测绘及结构分析解读

有机物红外光谱的测绘及结构分析

一、实验目的

1、掌握液膜法制备液体样品的方法;

2、掌握溴化钾压片法制备固体样品的方法;

3、学习并掌握IR-408型和IR-435型红外光谱仪的使用方法;

4、初步学会对红外吸收光谱图的解析。

二、方法原理

物质分子中的各种不同基团,在有选择地吸收不同频率的红外辐射后,发生振动能级之间的跃迁,形成各自独特的红外吸收光谱。据此可对物质进行定性、定量分析。特别是对化合物结构的鉴定,应用更为广泛。

基团的振动频率和吸收强度与组成基团的原子质量、化学键类型及分子的几何构型等有关。因此根据红外吸收光谱的峰位置、峰强度、峰形状和峰的数目,可以判断物质中可能存在的某些官能团,进而推断未知物的结构。如果分子比较复杂,还需结合紫外光谱、核磁共振谱以及质谱等手段作综合判断。最后可通过与未知样品相同测定条件下得到的标准样品的谱图或已发表的标准谱图(如Sadtler 红外光谱图等)进行比较分析,做出进一步的证实。如找不到标准样品或标准谱图,则可根据所推测的某些官能团,用制备模型化合物的方法来核实。

乙酰乙酸乙酯有酮式及烯醇式互变异构:

在红外光谱上能够看出各异构体的吸收带。

三、试剂和仪器

仪器 Equinox 55型傅立叶变换红外光谱仪(德国Bruker 公司)或IR-408型红外分光光度计(日本岛津公司);可拆式液池;压片机;玛瑙研钵;氯化钠盐片;标准聚苯乙烯薄膜;快速红外干燥箱。

试剂 苯甲酸:于80℃下干燥24h ,存于保干器中;溴化钾:于130℃下干燥24h ,存于保干器中;无水乙醇、苯胺、乙酰乙酸乙酯、四氯化碳

四、实验内容

1、波数检验:将聚苯乙烯薄膜插入IR-408型红外光谱仪的样品池处,从4000-650cm -1进行波数扫描,得到吸收光谱。

2、测绘无水乙醇、苯胺、乙酰乙酸乙酯的红外吸收光谱——液膜法:戴上指套,取两片氯化钠盐片,用四氯化碳清洗其表面,并放入红外灯下烘干备用。在可拆式液体池的金属池板上垫上橡胶圈,在孔中央位置放一盐片,然后滴半滴液体试样于盐片上,将另一盐片平压在上面(注意不能有气泡)

,垫上橡胶圈,将另一金属片盖上,对角方向旋紧螺丝(螺丝

不宜拧得过紧,否则会压碎盐片)。将盐片夹紧在其中,然后将此液体池插入IR-408型红外光谱仪的样品池处,从4000-650cm-1进行波数扫描,得到吸收光谱。

3、测绘苯甲酸的红外吸收光谱——溴化钾压片法;取1-2mg苯甲酸,加入100-200mg 溴化钾粉末,在玛瑙研钵中充分磨细(颗粒约2μm),使之混合均匀,并将其在红外灯下烘10min左右。取出约80mg混合物均匀铺洒在干净的压模内,于压片机上在29.4Mpa压力下,压1min,制成直径为13mm、厚度为1mm的透明薄片。将此片装于固体样品架上,样品架插入IR-408型红外光谱仪的样品池处,从4000-650cm-1进行波数扫描,得到吸收光谱。

4、未知有机物的结构分析:从教师处领取未知有机物样品。用液膜法或溴化钾压片法制样,测绘未知有机物的红外吸收光谱。

以上红外吸收光谱测定时的参比均为空气。

五、结果处理

1、将测得的聚苯乙烯薄膜的吸收光谱与仪器说明书或标准聚苯乙烯薄膜卡上的谱图对照。对2850.7、1601.4及906.7cm-1的吸收峰进行检验。在4000-2000cm-1范围内,波数误差不大于±10cm-1。在2000-650cm-1范围内,波数误差不大于±3cm-1。

2、解析无水乙醇、苯胺、苯甲酸、乙酰乙酸乙酯的红外吸收光谱图。结合课堂所学知识,指出各谱图上主要吸收峰的归属。

3、观察羟基的伸缩振动在乙醇及苯甲酸中有何不同。

4、根据教师给定的未知有机物的化学式计算不饱和度,并根据红外吸收光谱图上的吸收峰位置,推断未知有机物可能存在的官能团及其结构式。

六、注意事项

1、氯化钠盐片易吸水,取盐片时需戴上指套。扫描完毕,应用四氯化碳清洗盐片,并立即将盐片放回干燥器内保存。

2、固体试样研磨过程中会吸水。由于吸水的试样压片时,易粘附在模具上不易取下,及水分的存在会产生光谱干扰,所以研磨后的粉末应烘干一段时间。

思考题

1、红外分光光度计与紫外-可见分光光度计在光路设计上有何不同?为什么?

2、试样含有水份及其它杂质时,对红外吸收光谱分析有何影响?如何消除?

3、压片法对KBr有哪些要求?为什么研磨后的粉末颗粒直径不能大于2μm?

4、羟基的伸缩振动在乙醇及苯甲酸中为何不同?

各类有机物的红外吸收峰

第四节各类有机化合物红外吸收光谱 σ伸缩振动,δ面内弯曲振动,γ面外弯曲振动 一、烷烃 饱和烷烃IR光谱主要由C-H键的骨架振动所引起,而其中以C-H键的伸缩振动最为有用。在确定分子结构时,也常借助于C-H键的变形振动和C-C 键骨架振动吸收。烷烃有下列四种振动吸收。 1、σC-H在2975—2845 cm-1范围,包括甲基、亚甲基和次甲基的对称与不对称伸缩振动 2、δC-H在1460 cm-1和1380 cm-1处有特征吸收,前者归因于甲基及亚甲基C-H的σas,后者归因于甲基C-H的σs。1380 cm-1峰对结构敏感,对于识别甲基很有用。共存基团的电负性对1380 cm-1峰位置有影响,相邻基团电负性愈强,愈移向高波数区,例如,在CH3F中此峰移至1475 cm-1。 异丙基1380 cm-1裂分为两个强度几乎相等的两个峰1385 cm-1、1375 cm-1叔丁基1380 cm-1裂分1395 cm-1、1370cm-1两个峰,后者强度差不多是前者的两倍,在1250 cm-1、1200 cm-1附近出现两个中等强度的骨架振动。 3、σC-C在1250—800 cm-1范围内,因特征性不强,用处不大。 4、γC-H分子中具有—(CH2)n—链节,n大于或等于4时,在722 cm-1有一个弱吸收峰,随着CH2个数的减少,吸收峰向高波数方向位移,由此可推断分子链的长短。 二、烯烃 烯烃中的特征峰由C=C-H键的伸缩振动以及C=C-H键的变形振动所引起。烯烃分子主要有三种特征吸收。 1、σC=C-H 烯烃双键上的C-H键伸缩振动波数在3000 cm-1以上,末端双键氢 C=CH2 在3075—3090 cm-1有强峰最易识别。 2、σC=C 吸收峰的位置在1670—1620 cm-1。随着取代基的不同,σC=C吸收峰的位置有所不同,强度也发生变化。 3、δC=C-H烯烃双键上的C-H键面内弯曲振动在1500—1000 cm-1,对结构不敏感,用途较少;而面外摇摆振动吸收最有用,在1000—700 cm-1范围内,该振动对结构敏感,其吸收峰特征性明显,强度也较大,易于识别,可借以判

波谱解析习题

第一节:紫外光谱(UV) 一、简答 (p36 1-3) 1.丙酮的羰基有几种类型的价电子。并说明能产生何种电子跃迁各种跃迁可在何区域波长处产生吸收 答:有n 电子和π电子。能够发生n →π*跃迁。从n 轨道向π反键轨道跃迁。能产生R 带。跃迁波长在250—500nm 之内。 2.指出下述各对化合物中,哪一个化合物能吸收波长较长的光线(只考虑π→π* 跃迁) (2) (1) 及 NHR 3 CH CH OCH 3 CH 及CH 3 CH CH 2 答:(1)的后者能发生n →π*跃迁,吸收较长。(2)后者的氮原子能与苯环发生P →π共轭,所以或者吸收较长。 3.与化合物(A )的电子光谱相比,解释化合物(B )与(C )的电子光谱发生变化的原因(在乙醇中)。 (C)(B) (A)入max =420 εmax =18600 入max =438 εmax =22000 入max =475 εmax =320003 N N N NO HC 32(CH )2 N N N NO H C 32(CH )2 2 32(CH )(CH )23N N N NO 答:B 、C 发生了明显的蓝移,主要原因是空间位阻效应。 二、分析比较(书里5-6) 1.指出下列两个化合物在近紫外区中的区别: CH CH 3 2 (A)(B)

答:(A)和(B)中各有两个双键。(A)的两个双键中间隔了一个单键,这两个双键就能发生π→π共轭。而(B)这两个双键中隔了两个单键,则不能产生共轭。所以(A)的紫外波长比较长,(B)则比较短。 2.某酮类化合物,当溶于极性溶剂中(如乙醇中)时,溶剂对n→π*跃迁及π→π*跃迁有何影响答:对n→π*跃迁来讲,随着溶剂极性的增大,它的最大吸收波长会发生紫移。而π→π*跃迁中,成键轨道下,π反键轨道跃迁,随着溶剂极性的增大,它会发生红移。 三、试回答下列各问题 *跃迁还是π→π* 1.某酮类化合物λhexane max=305nm,其λEtOH max=307nm,试问,该吸收是由n→π 跃迁引起的(p37-7) 答:乙醇比正己烷的极性要强的多,随着溶剂极性的增大,最大吸收波长从305nm变动到307nm,随着溶剂极性增大,它发生了红移。化合物当中应当是π→π反键轨道的跃迁。 四.计算下述化合物的λ : max 1. 计算下列化合物的λmax:(p37 -11) 五、结构判定 1. 一化合物初步推断其结构不是A就是B,经测定UV λEtOH max=352nm,试问其结构为何 O O (A)(B)

仪器分析实验有机化合物的红外光谱分析解读

仪器分析实验有机化合物的红外光谱分析 2015年4月21日 有机化合物的红外光谱分析 开课实验室:环境资源楼312 【实验目的】 1、初步掌握两种基本样品制备技术及傅里叶变换光谱仪器的简单操作; 2、通过谱图解析及网上标准谱图的检索,了解由红外光谱鉴定未知物的一般过程; 3、掌握有机化合物红外光谱测定的制样方法,回顾基础有机化学光谱的相关知识。 【基本原理】 ? 原理概述:物质分子中的各种不同基团,在有选择地吸收不同频率的红外辐射后,发生振动能级之间的跃迁,形成各自独特的红外吸收光谱。据此,可对物质进行定性和定量分析。特别是对化合物结构的鉴定,应用更为广泛。 ? 红外吸收法: 类型:吸收光谱法; 原理:电子的跃迁:电子由于受到光、热、电等的激发,从一个能级转移到另一个能级的现象。这是因为分 子中的电子总是处在某一种运动状态中,每一种状态都具有一定的能量,属于一定的能级。当这些电子有选择地吸收了不同频率的红外辐射的能量,发生振动能级之间的跃迁,形成各自独特的红外吸收光谱。据此,可对化合物进行定性和定量分析; 条件:分子具有偶极矩。 【仪器与试剂】 1、仪器: 傅里叶变换红外光谱仪(德国Bruker公司,TENSOR 27型; 美国Thermo Fisher 公司, Nicolet 6700型);压片机; 玛瑙研钵; 红外灯。 2、试剂:NaCl窗片、KBr晶体,待分析试样液体及固体。 【实验步骤】 1、样品制备 (1)固体样品:KBr压片法 在玛瑙研钵将KBr晶体充分研磨后加入其量5%左右的待测固体样品,混合研磨直至均匀。在一个具有抛光面的金属模具上放一个圆形纸环,用刮勺将研磨好的

仪器分析课后习题答案

第一章绪论 第二章光学分析法导论 第三章紫外-可见吸收光谱法 第四章红外吸收光谱法 第五章分子发光分析法 第六章原子发射光谱法 第七章原子吸收与原子荧光光谱法第八章电化学分析导论 第九章电位分析法 第十章极谱分析法 第十一章电解及库仑分析法

第十二章色谱分析法 第一章绪论 1.解释下列名词: (1)仪器分析和化学分析;(2)标准曲线与线性范围;(3)灵敏度、精密度、准确度和检出限。 答:(1)仪器分析和化学分析:以物质的物理性质和物理

化学性质(光、电、热、磁等)为基础的分析方法,这类方法一般需要特殊的仪器,又称为仪器分析法;化学分析是以物质化学反应为基础的分析方法。 (2)标准曲线与线性范围:标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线;标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度(或含量)的范围称为该方法的线性范围。 (3)灵敏度、精密度、准确度和检出限:物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度,称为方法的灵敏度;精密度是指使用同一方法,对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度;试样含量的测定值与试样含量的真实值(或标准值)相符合的程度称为准确度;某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量,称为这种方法对该物质的检出限。

2. 对试样中某一成分进行5次测定,所得测定结果(单位μg ?mL -1)分别为 0.36,0.38,0.35,0.37,0.39。 (1) 计算测定结果的相对标准偏差; (2) 如果试样中该成分的真实含量是0.38 μg ?mL -1, 试计算测定结果的相对误差。 解:(1)测定结果的平均值 37.0539.037.035.038.036.0=++++=x μg ? mL -1 标准偏差 1 2 222212 0158.01 5)37.039.0()37.037.0()37.035.0()37.038.0()37.036.0(1 )(-=?=--+-+-+-+-=--=∑mL g n x x s n i i μ 相对标准偏差 %27.4%10037.00158.0%100=?=?=x s s r (2)相对误差 %63.2%10038.038.037.0%100-=?-=?-=μ μ x E r 。

第七章原子发射光谱分析习题

第七章原子发射光谱分析(网上习题) 一、选择题 1.原子发射光谱是由下列哪种跃迁产生的( ) (1) 辐射能使气态原子外层电子激发 (2) 辐射能使气态原子内层电子激发 (3) 电热能使气态原子内层电子激发 (4) 电热能使气态原子外层电子激发答案:(4) 2.发射光谱定量分析选用的“分析线对”应是这样的一对线() (1) 波长不一定接近,但激发电位要相近 (2) 波长要接近,激发电位可以不接近 (3) 波长和激发电位都应接近 (4) 波长和激发电位都不一定接近答案:(3) 3.发射光谱分析中, 具有低干扰、高精度、高灵敏度和宽线性范围的激发光源是( ) 答案:(4) (1) 直流电弧(2) 低压交流电弧 (3) 电火花(4) 高频电感耦合等离子体 4.电子能级差愈小, 跃迁时发射光子的() (1) 能量越大(2) 波长越长(3) 波数越大(4) 频率越高 答案:(2) 5.下面哪种光源, 不但能激发产生原子光谱和离子光谱, 而且许多元素的离子线强度大于原子线强度()

(1)直流电弧 (2)交流电弧 (3)电火花 (4)高频电感耦合等离子体 答案:(4) 6.下面几种常用激发光源中, 分析灵敏度最高的是() (1)直流电弧(2)交流电弧(3)电火花(4)高频电感耦合等离子体 答案:(4) 7.下面几种常用的激发光源中, 最稳定的是() (1)直流电弧(2)交流电弧 (3)电火花(4)高频电感耦合等离子体 答案:(4) 8.下面几种常用的激发光源中, 背景最小的是( ) (1)直流电弧(2)交流电弧 (3)电火花(4)高频电感耦合等离子体 答案:(1) 9.下面几种常用的激发光源中, 激发温度最高的是( ) (1)直流电弧(2)交流电弧 (3)电火花(4)高频电感耦合等离子体 答案:(3)

红外吸收光谱法习题与答案解析

六、红外吸收光谱法(193题) 一、选择题 ( 共61题 ) 1. 2 分 (1009) 在红外光谱分析中,用 KBr制作为试样池,这是因为: ( ) (1) KBr 晶体在 4000~400cm-1范围内不会散射红外光 (2) KBr 在 4000~400 cm-1范围内有良好的红外光吸收特性 (3) KBr 在 4000~400 cm-1范围内无红外光吸收 (4) 在 4000~400 cm-1范围内,KBr 对红外无反射 2. 2 分 (1022) 下面给出的是某物质的红外光谱(如图),已知可能为结构Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ,试问哪 一结构与光谱是一致的?为什么? ( ) 3. 2 分 (1023) 下面给出某物质的部分红外光谱(如图),已知结构Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ,试问哪一结构 与光谱是一致的,为什么? 4. 2 分 (1068) 一化合物出现下面的红外吸收谱图,可能具有结构Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ,哪一结构与 光谱最近于一致? 5. 2 分 (1072) 1072 羰基化合物中, C = O 伸缩振动 频率出现最低者为 ( ) (1) I (2) II (3) III (4) IV 6. 2 分 (1075) 一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为 ( ) (1) 玻璃 (2) 石英 (3) 卤化物晶体 (4) 有机玻璃 7. 2 分 (1088) 并不是所有的分子振动形式其相应的红外谱带都能被观察到,这是因为 ( ) (1) 分子既有振动运动,又有转动运动,太复杂 (2) 分子中有些振动能量是简并的 (3) 因为分子中有 C、H、O 以外的原子存在 (4) 分子某些振动能量相互抵消了 8. 2 分 (1097) 下列四组数据中,哪一组数据所涉及的红外光谱区能够包括CH3- CH2-CH = O的吸收带( ) 9. 2 分 (1104) 请回答下列化合物中哪个吸收峰的频率最高? ( ) 10. 2 分 (1114) 在下列不同溶剂中,测定羧酸的红外光谱时,C=O 伸缩振动频率出现最高者为( ) (1) 气体 (2) 正构烷烃 (3) 乙醚 (4) 乙醇 11. 2 分 (1179) 水分子有几个红外谱带,波数最高的谱带对应于何种振动 ? ( ) (1) 2 个,不对称伸缩 (2) 4 个,弯曲 (3) 3 个,不对称伸缩 (4) 2 个,对称伸缩 12. 2 分 (1180) CO2的如下振动中,何种属于非红外活性振动 ? ( ) (1) ←→ (2) →←→ (3)↑↑ (4 )

有机化合物波谱解析教案

《有机化合物波谱解析》教案 一、前言 《有机化合物波谱解析》是应用四种谱学方法(紫外光谱、红外光谱、核磁共振波谱和质谱)研究和鉴定有机化合物结构相关知识的一门课程。 本课程要求学生掌握四种谱学的基本操作技能,应用提供的信息与化合物结构的对应关系进行相应的结构解析和信号归属。熟悉化合物结构解析的一般方法和程序。了解光谱学发展的最新动态和技术。 理论课授课36学时。 教材选用常建华主编《有机化合物波谱分析》(第三版),科学2011年出版教学目的 1.掌握四种谱学的基本操作技能,应用提供的信息与化合物结构的对应关系进行相应的结构解析和信号归属。 2.熟悉化合物结构解析的一般方法和程序。 3.了解光谱学发展的最新动态和技术。 三、教学重点和难点 1.教学重点 (1).红外、紫外光谱的解析方法。 (2).质谱的解析方法。 (3).1H-NMR、13C-NMR的解析方法。 2.教学难点 (1).四种谱学的原理和规律。 (2).四种光谱学的综合解析。 四、教学方法与手段 1.教学方法 能采用启发式,谈话式、讨论式等一些先进教学方法。并能采取灵活多样的方式教学,注重创新能力培养。全部课程实现了多媒体教学。 2.教学手段 采用多媒体、幻灯、实物投影、分子模型模拟等辅助教学手段。 五、教学容与要求 第一章紫外光谱(第1-2节)课时安排:2学时 [基本容] 介绍课程性质,阐述波谱分析课程,了解其功能和作用,介绍波谱中各种技术在有机化合物监测分析中的角色,充分阐述多谱技术的联合应用的功能和价值。 [基本要求] 熟悉:波谱技术在有机化合物结构检测与分析,尤其是立体结构鉴定中的主要应用。 了解:常规化学检测技术的特点,波谱技术的优缺点。

红外吸收光谱法试题和答案解析

红外吸收光谱法 一、选择题 1. CH 3—CH 3的哪种振动形式是非红外活性的(1) (1)υC-C (2)υC-H (3)δasCH (4)δsCH 2. 化合物中只有一个羰基.却在1773cm -1和1736 cm -1 处出现两个吸收峰.这是因 为(3) (1)诱导效应 (2)共轭效应 (3)费米共振 (4)空间位阻 3. 一种能作为色散型红外光谱仪的色散元件材料为(4) (1)玻璃 (2)石英 (3)红宝石 (4)卤化物晶体 4. 预测H 2S 分子的基频峰数为(2) (1)4 (2)3 (3)2 (4)1 5. 下列官能团在红外光谱中吸收峰频率最高的是(4) (1) (2)—C ≡C — (3) (4)—O —H 二、解答及解析题 1. 把质量相同的球相连接到两个不同的弹簧上。弹簧B 的力常数是弹簧A 的力常数的两倍.每个球从静止位置伸长1cm.哪一个体系有较大的势能。 答:M h hv E k 2π= = ;所以B 体系有较大的势能。 2. 红外吸收光谱分析的基本原理、仪器.同紫外可见分光光度法有哪些相似和不同之处 答: 红外 紫外 基本原理 当物质分子吸收一定波长的光能.能引起分子振动和转动的能及跃迁.产生的吸收光谱一般在中红外区.称为红外光谱 当物质分子吸收一定波长的光能.分子外层电子或分子轨道电子由基态跃迁到激发态.产生的吸收光谱一般在紫外-可见光区。 仪器 傅立叶变换红外光谱仪 紫外可见光分光光度计 相同:红外光谱和紫外光谱都是分子吸收光谱。 不同:紫外光谱是由外层电子跃迁引起的。电子能级间隔一般约为1~20eV; 而红外光谱是分子的振动能级跃迁引起的.同时伴随转动能级跃迁.一般振动能级间隔约为~1eV 。

有机化合物的红外光谱分析

有机化合物的红外光谱分析 系别:化学物理系 学号:PB09206108 姓名:倪宇飞

有机化合物的红外光谱分析 一、实验目的 (1)初步掌握两种基本样品制备技术及傅立叶变换红外光谱仪的简单操作。 (2)通过谱图解析及标准谱图的检索,了解由红外光谱鉴定未知物的一般过程。 二、实验原理 (1)原理概述 物质分子中的各种不同基团,在有选择的吸收不同频率的红外辐射后,发生振动能级之间的跃迁,形成各自独特的红外吸收光谱。据此,可对物质进行定性和定量的分析。特别是对化合物结构的分析,应用更为广泛。 (2)对试样的要求 A.试样应该是单一组分的纯物质,纯度应大于98%,便于与纯化合物的标准进行 对照,多组分试样应尽量在测试前预先用分馏、萃取、重结晶、区域熔融和色谱法进行分离提纯; B.试样中不应含有游离水。本身水有红外吸收,会严重干扰样品的谱图,而且会 侵蚀吸收池的盐窗,游离水的吸收为止约为3400cm-1以及1630cm-1; C.试样的浓度和测试厚度应该选择适当,以使光谱图中的大多数吸收峰透射比处 于10%~80%范围内。 (3)制样方法 本次实验中的提供了固体和液体两种未知待测样品,因此有针对性的采用了两种制样方法 A.液膜法 对于沸点较高的的液体,直接将样品滴在两块NaCl盐窗之间,形成没有气泡的毛细厚度液膜,之后用夹具固定,放入仪器的光路中进行测试。本实验中由于液体的流动性较差,故只用一片盐窗即可; B.KBr压片法,将1~2mg固体试样与200mg纯KBr研细混合,研磨至粒径小 于2微米,在油压机上压成透明薄片即可用于测定。 (4)仪器工作原理 傅立叶变换红外光谱仪主要由光源(硅碳棒、高压汞灯)、Michelson干涉仪、检测器、计算机和记录仪组成

第三章-红外吸收光谱分析

第三章红外吸收光谱分析 3.1概述 3.1.1红外吸收光谱的基本原理 红外吸收光谱法又称为分子振动转动光谱,属于分子光谱的范畴,是有机物结构分析的重要方法之一。当一定频率的红外光照射分子时,若分子中某个基团的振动频率和红外辐射的频率一致,两者产生共振,光的能量通过分子偶极矩的变化传递给分子,该基团就吸收了这个频率的红外光,产生振动能级跃迁;如果红外辐射的频率和分子中各基团的振动能级不一致,该频率的红外光将不被吸收。如果用频率连续变化的红外光照射某试样,分子将吸收某些频率的辐射,引起对应区域辐射强度的减弱,用仪器以吸收曲线的形式记录下来,就得到该试样的红外吸收光谱,稀溶液谱带的吸光度遵守Lambert-Beer定律。 图3-1为正辛烷的红外吸收光谱。红外谱图中的纵坐标为吸收强度,通常用透过率或吸光度表示,横坐标以波数或波长表示,两者互为倒数。图中的各个吸收谱带表示相应基团的振动频率。各种化合物分子结构不同,分子中各个基团的振动频率不同。其红外吸收光谱也不同,利用这一特性,可进行有机化合物的结构分析、定性鉴定和定量分析。 图3-1 正辛烷的红外光谱图 几乎所有的有机和无机化合物在红外光谱区均有吸收。除光学异构体,某些高分子量的高聚物以及一些同系物外,结构不同的两个化合物,它们的红外光谱一定不会相同。吸收谱带出现的频率位置是由分子振动能级决定,可以用经典力学(牛顿力学)的简正振动理论来说明。吸收谱带的强度则主要取决于振动过程中偶极矩的变化和能级跃迁的概率。也就是说,红外光谱中,吸收谱带的位置、形状和强度反映了分子结构的特点,而吸收谱带的吸收强度和分子组成或官能团的含量有关。

红外光谱解析法

如何分析一张已经拿到手的xx谱图呢? 你可以按如下步骤来: (1)首先依据谱图推出化合物碳架类型: 根据分子式计算不饱和度,公式: 不饱和度=F+1+(T-O)/2其中: F: 化合价为4价的原子个数(主要是C原子), T: 化合价为3价的原子个数(主要是N原子), O: 化合价为1价的原子个数(主要是H原子), 例如: 比如苯: C6H6,不饱和度=6+1+(0-6)/2=4,3个双键加一个环,正好为4个不饱和度; (2)分析3300~2800cm^-1区域C-H伸缩振动吸收;以3000 cm^-1为界: 高于3000cm^-1为不饱和碳C-H伸缩振动吸收,有可能为烯,炔,芳香化合物,而低于3000cm^-1一般为饱和C-H伸缩振动吸收; (3)若在稍高于3000cm^-1有吸收,则应在2250~1450cm^-1频区,分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰,其中: 炔2200~2100 cm^-1 烯1680~1640 cm^-1

芳环1600,1580,1500,1450 cm^-1 若已确定为烯或芳香化合物,则应进一步解析指纹区,即1000~650cm^-1的频区,以确定取代基个数和位置(顺反,邻、间、对); (4)碳骨架类型确定后,再依据其他官能团,如C=O, O-H, C-N 等特征吸收来判定化合物的官能团; (5)解析时应注意把描述各官能团的相关峰联系起来,以准确判定官能团的存在,如2820,2720和1750~1700cm^-1的三个峰,说明醛基的存在。 至此,分析基本搞定,剩下的就是背一些常见常用的健值了! ……………………………………………………………………………………………………… 1.烷烃: C-H伸缩振动(3000-2850cm^-1) C-H弯曲振动(1465-1340cm^-1) 一般饱和烃C-H伸缩均在3000cm^-1以下,接近3000cm^-1的频率吸收。 2.烯烃: 烯烃C-H伸缩(3100~3010cm^-1) C=C伸缩(1675~1640 cm^-1) 烯烃C-H面外弯曲振动(1000~675cm^1)。 3.炔烃: 伸缩振动(2250~2100cm^-1) 炔烃C-H伸缩振动(3300cm^-1附近)。 4.芳烃:3100~3000cm^-1芳环上C-H伸缩振动 1600~1450cm^-1 C=C骨架振动

红外光谱分析法习题含答案

红外光谱分析法试题 一、简答题 1.产生红外吸收的条件是什么?是否所有的分子振动都会产生红外吸收光谱?为什么? 2.以亚甲基为例说明分子的基本振动模式. 3.何谓基团频率?它有什么重要用途? 4.红外光谱定性分析的基本依据是什么?简要叙述红外定性分析的过程. 5.影响基团频率的因素有哪些? 6.何谓指纹区?它有什么特点和用途? 二、选择题 1.在红外光谱分析中,用 KBr制作为试样池,这是因为 ( ) A KBr晶体在 4000~ 400cm -1 范围内不会散射红外光 B KBr在 4000~ 400 cm -1 范围内有良好的红外光吸收特性 C KBr在 4000~ 400 cm -1 范围内无红外光吸收 D 在 4000~ 400 cm -1 范围内,KBr 对红外无反射 2.一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为 ( ) A 玻璃 B 石英 C 卤化物晶体 D 有机玻璃 3.并不是所有的分子振动形式其相应的红外谱带都能被观察到,这是因为 ( ) A 分子既有振动运动,又有转动运动,太复杂 B 分子中有些振动能量是简并的 C 因为分子中有 C、H、O以外的原子存在 D 分子某些振动能量相互抵消了 4.下列四种化合物中,羰基化合物频率出现最低者为 ( ) A I B II C III D IV 5.在下列不同溶剂中,测定羧酸的红外光谱时,C=O伸缩振动频率出现最高者为 ( ) A 气体 B 正构烷烃 C 乙醚 D 乙醇 6.水分子有几个红外谱带,波数最高的谱带对应于何种振动? ( )

A 2个,不对称伸缩 B 4个,弯曲 C 3个,不对称伸缩 D 2个,对称伸缩 7.苯分子的振动自由度为( ) A 18 B 12 C 30 D 31 8.在以下三种分子式中C=C双键的红外吸收哪一种最强? (1) CH3-CH = CH2(2) CH3-CH = CH-CH3(顺式)(3) CH3-CH = CH-CH3(反式)( ) A(1)最强 B (2)最强 C (3)最强 D 强度相同 9.在含羰基的分子中,增加羰基的极性会使分子中该键的红外吸收带( ) A 向高波数方向移动 B 向低波数方向移动 C 不移动 D 稍有振动 10.以下四种气体不吸收红外光的是( ) A H2O B CO 2 C HCl D N2 11.某化合物的相对分子质量Mr=72,红外光谱指出,该化合物含羰基,则该化合物可能的分子式为( ) A C4H8O B C3H4O 2 C C3H6NO D (1) 或(2) 12.红外吸收光谱的产生是由于( ) A 分子外层电子、振动、转动能级的跃迁 B 原子外层电子、振动、转动能级的跃迁 C 分子振动-转动能级的跃迁 D 分子外层电子的能级跃迁 13. Cl2分子在红外光谱图上基频吸收峰的数目为( ) A 0 B 1 C 2 D 3 14.红外光谱法试样可以是( ) A 水溶液 B 含游离水 C 含结晶水 D 不含水 15.能与气相色谱仪联用的红外光谱仪为( ) A 色散型红外分光光度计 B 双光束红外分光光度计 C 傅里叶变换红外分光光度计 D 快扫描红外分光光度计 16.试比较同一周期内下列情况的伸缩振动(不考虑费米共振与生成氢键)产生的红外吸收峰,频率最小的是( ) A C-H B N-H C O-H D F-H 17.已知下列单键伸缩振动中C-C C-N C-O键力常数k/(N?cm-1) 4.5 5.8 5.0吸收峰波长λ/μm 6 6.46 6.85问C-C, C-N, C-O键振动能级之差⊿E顺序为( ) A C-C > C-N > C-O B C-N > C-O > C-C C C-C > C-O > C-N D C-O > C-N > C-C 18.一个含氧化合物的红外光谱图在3600~3200cm -1有吸收峰,下列化合物最可能的是( )

波谱解析练习题

1.某化合物在紫外光区204nm处有一弱吸收,在红外光谱中有如下吸收峰:3300-2500 cm-1(宽峰),1710 cm-1,则该化合物可能是() A、醛 B、酮 C、羧酸 D、烯烃 2. 核磁共振波谱解析分子结构的主要参数是() A、质荷比 B、波数 C、化学位移 D、保留值 3. 某有机物C8H8的不饱和度为() A 、 4 B、 5 C、 6 D、 7 4. 分子的紫外-可见光吸收光谱呈带状光谱,其原因是什么() A、分子中价电子运动的离域性 B、分子中价电子的相互作用 C、分子振动能级的跃迁伴随着转动能级的跃迁 D、分子电子能级的跃迁伴随着振动、转动能级能级的跃迁 5. 预测H2O分子的基本振动数为:() A、4 B、3 C、2 D、1 6.下列化合物,紫外吸收λmax值最大的是() A、B、C、D、 7. Cl O 化合物中只有一个羰基,却在1773cm-1和1736 cm-1处出现两个吸收峰,这是因为 (A)诱导效应(B)共轭效应(C)费米共振(D)空间位阻 8. Cl2分子在红外光谱图上基频吸收峰的数目 A 0 B 1 C 2 D 3 9. 红外光谱法, 试样状态可以 A 气体状态 B 固体状态 C 固体, 液体状态 D 气体, 液体, 固体状态都可以 10.下面化合物在核磁共振波谱(氢谱)中出现单峰的是: A. CH3CH2Cl B. CH3CH2OH C. CH3CH3 D. CH3CH(CH3)2 三、填空题(每空1分,共15分) 1、可以在近紫外光区产生吸收的电子跃迁类型有:、等。 2、在红外光谱中,决定吸收峰强度的两个主要因素是:、。 3、在红外光谱中,特征谱带区的范围是:cm-1。 4、氢谱中吸收峰所在的位置关键取决于的大小。 5、氢谱中吸收峰的面积常用高度来表示,它与吸收峰所代表的成正比。 6、奇电子离子用符号表示,而偶电子离子用符号表示。当奇电子离子含偶数氮或不含氮时,其质量数为。 7、简述氮规则:。 8、在核磁共振中,影响化学位移的因素有:、、等。 得分四、简答题(每小题5分,共25分)

红外光谱分析法模拟试题及答案解析

红外光谱分析法模拟试题及答案解析 (1/29)单项选择题 第1题 一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为( )。 A.玻璃 B.石英 C.卤化物晶体 D.有机玻璃 下一题 (2/29)单项选择题 第2题 醇羟基的红外光谱特征吸收峰为( )。 A.1000cm-1 B.2000~2500cm-1 C.2000cm-1 D.3600~3650cm-1 上一题下一题 (3/29)单项选择题 第3题 红外吸收光谱的产生是由于( )。 A.分子外层电子、振动、转动能级的跃迁 B.原子外层电子、振动、转动能级的跃迁 C.分子振动、转动能级的跃迁 D.分子外层电子的能级跃迁 上一题下一题 (4/29)单项选择题 第4题 红外吸收峰的强度,根据( )大小可粗略分为五级。 A.吸光度A B.透射比t C.波长λ D.波数ν 上一题下一题 (5/29)单项选择题 第5题 用红外吸收光谱法测定有机物结构时,试样应该是( )。 A.单质 B.纯物质 C.混合物 D.任何试样 上一题下一题 (6/29)单项选择题 第6题 一个含氧化合物的红外光谱图在3600~3200cm-1有吸收峰,下列化合物最可能的是( )。

A.CH3—CHO B.CH3—CO—CH3 C.CH3—CHOH—CH3 D.CH3—O—CH2—CH3 上一题下一题 (7/29)单项选择题 第7题 对高聚物多用( )法制样后再进行红外吸收光谱测定。 A.薄膜 B.糊状 C.压片 D.混合 上一题下一题 (8/29)单项选择题 第8题 一般来说,( )具有拉曼活性。 A.分子的非对称性振动 B.分子的对称性振动 C.极性基团的振动 D.非极性基团的振动 上一题下一题 (9/29)单项选择题 第9题 在红外光谱的光源中,下列( )波长是氩离子激光器最常用的激发线的波长。 A.285.2nm B.422.7nm C.488.0nm D.534.5nm 上一题下一题 (10/29)单项选择题 第10题 若样品在空气中不稳定,在高温下容易升华,则红外样品的制备宜选用( )。 A.压片法 B.石蜡糊法 C.熔融成膜法 D.漫反射法 上一题下一题 (11/29)单项选择题 第11题 液体池的间隔片常由( )材料制成,起着固定液体样品的作用。 A.氯化钠 B.溴化钾 C.聚四氟乙烯 D.金属制品

分析化学考研有机化合物波谱解析真题

分析化学考研有机化合物波谱解析真题

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第一章 紫外光谱 一、简答 1.丙酮的羰基有几种类型的价电子。试绘出其能级图,并说明能产生何种电子跃迁?各种跃迁可在何区域波长处产生吸收? 2.指出下述各对化合物中,哪一个化合物能吸收波长较长的光线(只考虑π→π*跃迁)。 (2) (1) 及 NHR 3 CH CH OCH 3 CH 及CH 3 CH CH 2 3.与化合物(A)的电子光谱相比,解释化合物(B)与(C )的电子光谱发生变化的原因(在乙醇中)。 (C)(B) (A)入max =420 εmax =18600 入max =438 εmax =22000 入max =475 εmax =320003 N N N NO HC 32(CH )2 N N N NO H C 32(CH )2 2 32(CH )(CH )23N N N NO 4.苯胺在λmax 处的εmax 为1430,现欲制备一苯胺水溶液,使其透光率为30%(1cm 比色池),试问制备100ml 该溶液需取多少克苯胺? 二、分析比较 1.指出下列两个化合物在近紫外区中的区别: CH CH 3 2 (A)(B) 2.某酮类化合物,当溶于极性溶剂中(如乙醇中)时,溶剂对n →π* 跃迁及π→π* 跃迁有何影响?用能级图表示。 3.试述对二烷基苯甲酸在下面一些溶剂中的紫外光谱的区别: λ乙醚 max =277nm εmax =20600 λEtOH max =307nm εm ax =19000 N R R COOH

红外分析实例

图1 是SBS 红外光谱图, 可以看出2921cm-1、2846cm-1为- CH2- 的伸缩振动吸收峰, 1601cm-1、1493cm-1为苯核的动吸收峰, 699cm-1、757cm-1为单取代苯环的振动吸收峰, 966cm-1为C=C 的扭曲振动吸收峰, 911cm-1为=CH2面外摇摆振动吸收峰。

从图2、图 3 可以看出各特征峰所对应的基团:2924cm-1、2853cm-1为- CH2- 的伸缩振动吸收峰, 2960cm-1为- CH3伸缩振动吸收峰,1460cm-1为- CH2- 的剪式振动吸收峰, 1377cm-1为- CH3剪式振动吸收峰。

由图1可见,基质沥青红外光谱图中出现了3处吸收峰,其中波数650~910cm-1区域是苯环取代区,出现的几个吸收峰是由苯环上C-H面外摇摆振动形成的;而波数1375cm-1和1458cm-1处的吸收峰则由C-CH3和-CH2-中C-H面内伸缩振动形成的;波数2800~3000cn-1范围内的吸收峰比较强,是环烷烃和烷烃的C-H 伸缩振动的结果,由-CH2-伸缩振动形成的。

由全波段的红外光谱(图3)可知,改性沥青与基质沥青在2800~3000cm-1左右出现的强吸收峰带基本相同,吸收峰的位置没有发生变化。就改性沥青而言,整个功能团没有发现新的吸收峰,但吸收峰的强度随SBD改性剂含量的增大而略有增强。由650~1100cm-1波区的红外光谱(图\4、图5)可知,在指纹区改性沥青与基质沥青的吸收峰存在明显差异,即在波数690~710cm-1和950~980cm-1处,SBS改性沥青的红外波区吸收相对较强,并在966.1cm-1和698cm-1处出现了吸收峰,虽然波数698cm-1的绝对吸收峰值较波966.1cm-1处的大,但波数966.1cm-1处的吸峰特征更为明显。 每种物质分子都有一个由其组成和结构所决定的红外特征吸收峰,它只吸收一些特定波长的红外光。由于掺入的SBS改性剂与基质沥青并没有发生化学反应,亦即聚苯乙烯和聚丁二烯并没有发生化学变化,所以SBS改性沥青的红外光谱只是在基质沥青的红外光谱上简单叠加了聚苯乙烯与聚丁二烯的红外光谱,而相应的吸收峰位置和强度基本保持不变,是基质沥青和SBS改性剂的红外光谱的简单合成图。与基质沥青比较,SBS改性沥青的红外光谱在698cm-1和

红外光谱峰值分析的方法修订稿

红外光谱峰值分析的方 法 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-

傅里叶红外光谱分析 第一节?一般原理 电子能级跃迁所产生的吸收光谱,主要在近紫外区和可见区,称为可见-紫外光谱;键振动能级跃迁所产生的吸收光谱,主要在中红外区,称为红外光谱;自旋的原子核在外加磁场中可吸收无线电波而引起能级的跃迁,所产生的吸收光谱称为核磁共振谱。 第二节紫外光谱 一、紫外光谱的基本原理 用波长范围200 nm~800 nm的光照射含有共轭体系的的不饱和化合物的稀溶液时,部分波长的光被吸收,被吸收光的波长和强度取决于不饱和化合物的结构。以波长l为横座标,吸收度A为纵座标作图,得紫外光谱,或称电子光谱。 是化合物紫外光谱的特征常数。 紫外光谱中化合物的最大吸收波长λ max 可见-紫外光谱适用于分析分子中具有π键不饱和结构的化合物。 二、紫外光谱在有机结构分析中的应用 随着共轭体系的延长,紫外吸收向长波方向移动,且强度增大(π→π*),因此可判断分子中共轭的程度。 利用紫外光谱可以测定化合物的纯度或含量。 第三节红外光谱 一、红外光谱的基本原理 用不断改变波长的红外光照射样品,当某一波长的频率刚好与分子中某一化学键的振动频率相同时,分子就会吸收红外光,产生吸收峰。用波长(λ)或波长的倒数—波数(cm-1)为横坐标,百分透光率(T%)或吸收度(A)为纵坐标

做图,得到红外吸收光谱图(IR)。分子振动所需能量对应波数范围在400 cm-1~4000 cm-1。 二、红外吸收峰的位置和强度 分子中的一个化学键可有几种不同的振动形式,而产生不同的红外吸收峰,键的振动分为两大类。 伸缩振动,用n表示,原子间沿键轴方向伸长或缩短。 弯曲振动用δ表示,形成化学键的两个原子之一与键轴垂直方向作上下或左右弯曲。 组成化学键的原子的质量越小,键能越高,键长越短,振动所需能量越大,吸收峰所在的波数就越高。 红外光谱的吸收峰分为两大区域: 4000 cm-1~1330 cm-1区域:特征谱带区,是红外光谱分析的主要依据。 1330 cm-1~650 cm-1区域:指纹区。每一化合物在指纹区都有它自己的特征光谱,对分子结构的鉴定能提供重要信息。 红外吸收峰的强弱用下列符号表示:v (很强);s(强);m(中强);w s (很弱);b(宽峰)。 (弱);v w 凡能使键增强的因素,引起峰位向高波数方向移动,反之,则向低波数方向移动。 三、各类化合物的红外光谱举例 (一)烃类化合物 注:烷烃,即饱和烃,是只有碳碳和碳氢键的链烃。烷烃的为CnH2n+2。

实验课题 红外光谱法测定固体有机化合物的结构

实验课题红外光谱法测定固体有机化合物的结构 一、实验目的 1、学习塑料薄膜的透射法测试方法和油脂ATR法测试方法;了解溴化钾压片法测试红外光谱。 2、了解红外光谱在化合物及混合物样品测试中的作用。 3、熟悉各种油脂及塑料薄膜的红外光谱并通过查阅相关资料初步解析所得的红外光谱。 二、方法原理 红外光谱又称为分析振动转动光谱,也是一种分子吸收光谱,当样品受到频率连续变化的红外光照射时,分子吸收了某些频率的辐射,并由其振动或转动运动引起偶极距的净变化,产生分子振动或转动能级从基态到激发态的跃迁,使相应于这些吸收区域的透射光强度减弱,记录红外光的百分透射比T%与波数σ(或波长λ)关系的曲线,就得到红外光谱,谱图中的吸收峰数目及所对应的波数是由吸光物质的分子结构所决定的,是分子结构的特征反映。因此可根据红外光谱图的特征吸收峰对吸光物质进行定性和结构分析。 红外光谱分析试样的制备技术又直接影响到谱带的波数、数目和强度。物质的不同存在状态(气、固、液三种状态),测定时试样的制备方法是不同的,其吸收谱图也有差异,应加以注意。对于固体试样的制备,压片法是实际工作中应用最多的方法,所以本实验主要掌握KBr压片制样法。 红外光谱法压片法是将固体试样与稀释剂KBr混合(试样含量范围一般为0.1-2%)并研细,取80mg左右压成透明薄片,置试样薄片于光路中进行测定。根据绘制的谱图,查出各特征吸收峰的波数并推断其官能团的归属,从而进行定性和结构分析。 三、仪器与试剂 1、仪器:IR100型及Frontier型红外光谱仪,玛瑙研钵、药匙、磨具及衰减全反射(ATR)附件、红外灯。 1、试剂:KBr、无水乙醇。 2、试样(需自备):1、成品植物油或含油植物种子;2、透明塑料薄膜(可取

波谱解析试题及答案

波普解析试题 一、名词解释(5*4分=20分) 1.波谱学 2.屏蔽效应 3.电池辐射区域 4.重排反应 5.驰骋过程 二、选择题。( 10*2分=20分) 1.化合物中只有一个羰基,却在1773cm-1和1736cm-1处出现两个吸收峰 这是因为:() A、诱导效应 B、共轭效应 C、费米共振 D、空间位阻 2. 一种能作为色散型红外光谱仪的色散元件材料为:() A、玻璃 B、石英 C、红宝石 D、卤化物晶体 3.预测H2S分子的基频峰数为:() A、4 B、3 C、2 D、1 4.若外加磁场的强度H0逐渐加大时,则使原子核自旋能级的低能态跃迁到高能态所需的能量是如何变化的:() A、不变 B、逐渐变大 C、逐渐变小 D、随原核而变 5.下列哪种核不适宜核磁共振测定:() A、12C B、15N C、19F D、31P 6.在丁酮质谱中,质荷比质为29的碎片离子是发生了() A、α-裂解 B、I-裂解 C、重排裂解 D、γ-H迁移 7.在四谱综合解析过程中,确定苯环取代基的位置,最有效的方法是() A、紫外和核磁 B、质谱和红外 C、红外和核磁 D、质谱和核磁 8.下列化合物按1H化学位移值从大到小排列 ( ) a.CH2=CH2 b.CH CH c.HCHO d. A、a、b、c、d B、a、c、b、d C、c、d、a、b D、d、c、b、a 9.在碱性条件下,苯酚的最大吸波长将发生何种变化? ( ) A.红移 B. 蓝移 C. 不变 D. 不能确定 10.芳烃(M=134), 质谱图上于m/e91处显一强峰,试问其可能的结构是: ( )

A. B. C. D. 三、问答题(5*5分=25分) 1.红外光谱产生必须具备的两个条件是什么? 2.影响物质红外光谱中峰位的因素有哪些? 3. 色散型光谱仪主要有哪些部分组成? 4. 核磁共振谱是物质内部什么运动在外部的一种表现形式? 5. 紫外光谱在有机化合物结构鉴定中的主要贡献是什么? 四、计算和推断题(9+9+17=35分) 1.某化合物(不含N元素)分子离子区质谱数据为M(72),相对丰度100%; M+1(73),相对丰度3.5%;M+2(74),相对丰度0.5%。 (1)分子中是否含有Br Cl? 。 (2) 分子中是否含有S? 。 (3)试确定其分子式为。 2. 分子式为C8H8O的化合物,IR(cm-1):3050,2950,1695,1600,1590,1460,1370,1260,760,690等处有吸收, (1)分子中有没有羟基(—O H)?。 (2)有没有苯环。 (3)其结构为。 3. 某未知物的分子式为C3H6O,质谱数据和核磁共振谱如图1、2所示,试推断其结构。 图1 、C3H6O的质谱 图2 、C3H6O的核磁共振谱 参考答案 一.1.波谱学是涉及电池辐射与物质量子化的能态间的相互作用,其理论基础是

红外光谱分析

红外光谱分析 红外光谱与分子的结构密切相关,是研究表征分子结构的一种有效手段,与其它方法相比较,红外光谱由于对样品没有任何限制,它是公认的一种重要分析工具。在分子构型和构象研究、化学化工、物理、能源、材料、天文、气象、遥感、环境、地质、生物、医学、药物、农业、食品、法庭鉴定和工业过程控制等多方面的分析测定中都有十分广泛的应用。 红外光谱可以研究分子的结构和化学键,如力常数的测定和分子对称性等,利用红外光谱方法可测定分子的键长和键角,并由此推测分子的立体构型。根据所得的力常数可推知化学键的强弱,由简正频率计算热力学函数等。分子中的某些基团或化学键在不同化合物中所对应的谱带波数基本上是固定的或只在小波段范围内变化,因此许多有机官能团例如甲基、亚甲基、羰基,氰基,羟基,胺基等等在红外光谱中都有特征吸收,通过红外光谱测定,人们就可以判定未知样品中存在哪些有机官能团,这为最终确定未知物的化学结构奠定了基础。 由于分子内和分子间相互作用,有机官能团的特征频率会由于官能团所处的化学环境不同而发生微细变化,这为研究表征分子内、分子间相互作用创造了条件。 分子在低波数区的许多简正振动往往涉及分子中全部原子,不同的分子的振动方式彼此不同,这使得红外光谱具有像指纹一样高度的特征性,称为指纹区。利用这一特点,人们采集了成千上万种已知化合物的红外光谱,并把它们存入计算机中,编成红外光谱标准谱图库,人们只需把测得未知物的红外光谱与标准库中的光谱进行比对,就可以迅速判定未知化合物的成份。 下面将对红外光谱分析的基本原理做一个简单的介绍。 红外吸收光谱是物质的分子吸收了红外辐射后,引起分子的振动-转动能级的跃迁而形成的光谱,因为出现在红外区,所以称之为红外光谱。利用红外光谱进行定性定量分析的方法称之为红外吸收光谱法。 红外辐射是在 1800年由英国的威廉.赫谢(Willian Hersher) 尔发现的。一直到了1903年,才有人研究了纯物质的红外吸收光谱。二次世界大战期间,由于对合成橡胶的迫切需求,红外光谱才引起了化学家的重视和研究,并因此而迅速发展。随着计算机的发展,以及红外光谱仪与其它大型仪器的联用,使得红外光谱在结构分析、化学反应机理研究以及生产实践中发挥着极其重要的作用,是“四大波谱”中应用最多、理论最为成熟的一种方法。 红外光谱法的特点: 1?气态、液态和固态样品均可进行红外光谱测定;

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