IR红外光谱分析实验指导书解析
光谱分析(1IR)

光谱分析(1IR)光谱分析(1IR)光谱分析是一种应用广泛的分析技术,其中红外光谱(IR)是非常重要的一种。
本文将介绍红外光谱分析的基本原理、仪器设备以及在不同领域的应用。
一、基本原理红外光谱分析基于物质分子的振动和转动引起的红外辐射吸收现象。
每个物质分子都有特定的振动和转动模式,而这些模式与特定波数的红外辐射相匹配。
通过观察物质在红外光谱范围内的吸收峰,可以确定物质的组成和结构。
红外光谱分析的主要原理包括以下几点:1. 物质分子的振动:红外光通过作用于物质分子上的对应光谱区域,使分子从低能级跃迁到高能级,从而被吸收;2. 传统的红外光谱区域:传统红外光谱范围为4000-400 cm-1,主要包括近红外、中红外和远红外;3. 可见于红外光谱中的吸收峰:吸收峰的位置和强度可以提供物质的结构信息;4. 红外光谱的解析:红外光谱可以通过谱图的解析,确定物质的成分与结构。
二、仪器设备红外光谱分析通常使用一台红外光谱仪器,该仪器包括以下主要部件:1. 光源:通常使用钨灯、硝酸纤维电炉或氨鉍灯作为红外辐射的光源;2. 分光器:将红外辐射耦合到样品中;3. 样品室:用于容纳样品,保持其稳定温度;4. 探测器:将经过样品的红外辐射转换成电信号;5. 计算机系统:用于采集、处理和解析红外光谱的数据。
三、应用领域红外光谱分析在许多领域都有广泛的应用,下面列举了几个典型的应用领域:1. 化学分析:红外光谱可以用于分析化学品的组成、结构和纯度,如有机化合物、聚合物和无机物质等;2. 药物研发:红外光谱分析可以用于药物的质量控制和结构鉴定;3. 食品检测:红外光谱可以用于食品中添加剂、污染物和成分的检测;4. 环境监测:红外光谱可用于检测空气中的污染物、水质分析和土壤分析等;5. 生命科学:红外光谱在生物医学、生物化学和生物物理学等领域中具有重要应用,如蛋白质结构分析、疾病诊断和基因组研究等。
结论红外光谱分析作为一种快速、非破坏性的分析技术,在科学研究和工业生产中有着广泛的应用。
4红外光谱解析

1333-650cm-1范围为指纹区,反映整个分子结构的特 点
如:苯环的存在可以由3100-3000、1600、1580、1500、 1450cm-1的吸收带判断,而苯环上的取代位置要用900 -650cm-1和2000-1900cm-1区域的吸收带判断。
• 计算分子的不饱和度,根据不饱和度的结果推断分子中 可能存在的官能团。
• 根据吸收峰的位置、强度、形状分析各种官能团及其相 对关系,推出化合物的化学结构
最后,标准红外谱图及检索
• 直接查对谱图(Sadtler Standdard Infrared Spectra) 4种索引:化合物名称字顺索引 分子式索引 化学分类索引 光谱顺序号索引
在2242cm-1处有吸收,就可以判断有C≡N 、 C≡C、C=C=C等存在。
注意: 在某个波数区域,很多官能团的吸收都会
出现,因此很难做出明确的判断。从一个谱带不 能得到肯定的结论,必须从几个波数区域谱带的 组合来判断某一个基团的存在,如,我们不能单 凭在3100-3000cm-1区域出现吸收带,就肯定 化合物中有芳环,则还需要看在1600-1500cm1处和1000-650cm-1处有无谱带,才能做出肯 定的判断。
否定法:如果已知某波数区的谱带对于某个基团
是特征的,那么当这个波数区没有出现谱带时, 就可以判断在分子中不存在这个基团。
例如,如果在1725cm-1附近没有吸收带,就可以 判断没有酯基的存在;
如果在3700-3100cm-1区域没有吸收带,就可 以判断没有NH、OH基团的存在; 如果在3100-3000、1600、1580、1500、 1450cm-1区域没有吸收带,就可以判断没有苯环 基团的存在。
红外光谱解析讲义

NMR H/ppm : 1.1(d,6H),3.8(m,1H),4.4(s,1H)
CH3
CH CH3 OH
2. 根据给出的分子式及IR NMR主要数据, 推测化合物的结构。
分子式: C10H12O2 IR: 3010,2900,1735,1600,1500cm-1 NMR: 1.3 (t, 3H),2.4 (q, 2H),5.1 (s, 2H),7.3 (s, 5H)
O CH3CH2CCl
O CH3 C O
2)共轭效应 键长平均化。双键键长增长,力常数减小。吸收频率移向 低波数。
O R C R' VC=O ~1715 O R C C=C 1685~1670 O R C ~1695 O R C NH2 ~1675cm-1
O C6H5C CH2CH3
试比较下列两组化合物中哪一个羰基的振动波数相对较高?
NMR /ppm : 2.5( s,3H ), 3.95( s,3H ), 7.5( q,峰形对称,4H ) (2) 反式和顺式-1,2-环戊二醇在3450~3570cm-1处均有一个宽 的吸收带,如何用IR来区分顺反异构体。
作
“有机化学”相应 章节的习题!!!
业
7. 醚类 VC-O-C 1275~1020cm-1
8. 胺类 一级胺 VN-H 3490~3400 二级胺 VN-H 3500~3300 三级胺 无VN-H 吸收峰 N-H 1650~1590, 900~650 N-H 750~700 无N-H 吸收峰
应用 IR、1HNMR 谱中的哪一种可快速有效鉴别下列化 合物, why?
3000
C C
C=C 1680~1620
C C 1200~700
v cm-1
常规样品的红外光谱分析解析

常规样品的红外光谱分析PB07206298龚智良实验目的1.初步掌握两种基本样品制备技术及傅立叶变换光谱仪器的简单操作;2.通过图谱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。
实验原理红外光谱:红外光谱是分子的振动转动光谱,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,并由其振动或转动引起的偶极矩的净变化,产生分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁,使相应于这些区域的光透射强度减弱。
记录红外光的百分透射比或波长关系曲线,就得到红外光谱。
从分子的特征吸收可以鉴定化合物和分子结构,进行定性和定量分析。
红外光谱尤其在物质定性分析中应用广泛,它操作简便,分析速度快,样品用量少且不破坏样品,能提供丰富的结构信息,因此红外光谱法往往是物质定性分析中优先考虑的手段。
能产生红外吸收的分子为红外活性分子,如COଶ分子;不能产生红外吸收的分子为非红外活性分子,如Oଶ分子。
中红外区为基本振动区:4000-400cm-1研究应用最多。
红外吸收的波数与相应振动的力常数关系密切。
双原子分子的基本频率计算公式为ߨඨߨݒ=12ߨ其中ߨ为约化质量μ=mଵ∙mଶmଵ+mଶ对于多原子分子,其振动可以分解为许多简单的基本振动,即简正振动。
一般将振动形式分为两类:伸缩振动和变形振动。
各种振动都具有各自的特征吸收。
仪器结构和测试技术Fourier变换红外光谱仪(FTIR仪:能够同时测定所有频率的信息,得到光强随时间变化的谱图,称时域图,这样可以大大缩短扫描时间。
由于不采用传统的色散元件,其分辨率和波数精度都较好。
傅立叶变换红外谱仪主要由光源(硅碳棒、高压汞灯、Michellson干涉仪、检测器、计算机和记录仪组成。
测试样品时,由于样品对某些频率的红外光吸收,从而得到不同样品的干涉图。
红外光是复合光,检测器接收到的信号是所有频率的干涉图的加合。
对试样的要求:试样应该为纯物质,纯度大于98%,以便于和纯化合物进行比较;样品中不能含游离水;试样的浓度和测试厚度应选择适当,以使大多数吸收峰的透射比处于10%-80%。
红外光谱分析法

例题: 由表中查知C=C键旳k=9.5 9.9 ,令其为 9.6, 计算波数值。
v 1 1 k 1307 k 1307 9.6 1650cm1
2c
12 / 2
正己烯中C=C键伸缩振动频率实测值为1652 cm-1
只合用于双原子分子和影响原因小旳多原子分子,实 际旳分子构造中,基团与基团间、基团旳化学键之间 都会有影响而造成振动波数旳变化
例:计算C-C、C=C、C≡C旳振动波数? 已知键旳力常数分别为5、10、15N·cm-1
某些键旳伸缩力常数(毫达因/埃)
键类型 力常数 峰位
—CC — > —C =C — > —C — C —
15 17 9.5 9.9
4.5 5.6
4.5m
6.0 m
7.0 m
化学键键强越强(即键旳力常数K越大)原子折合质量 越小,化学键旳振动频率越大,吸收峰将出目前高波数区。
1、红外光谱旳区域划分 常见旳化学基团在4000-670 cm-1范围内有
特征吸收。常将该波数范围提成四个区域 (1)X-H伸缩振动区 4000-2500 cm-1 (2)叁键和积累双键区 2500-1900 cm-1 (3)双键伸缩振动区 1900-1200 cm-1 (4)X-Y伸缩振动及X-H变形振动区
特征吸收:指基团在特定旳区域有吸收,且其他 部分对此吸收位置旳影响较小,并有较强旳吸收谱带。
最有分析价值旳基团频率在4000 cm-1 ~ 1300 cm-1 之间, 这一区域称为基团频率区、官能团区或特征区。区内旳峰是由 伸缩振动产生旳吸收带,比较稀疏,轻易辨认,常用于鉴定官 能团。
在1300 cm-1 ~600 cm-1 区域内,除单键旳伸缩振动外,还 有多数基团因变形振动产生旳谱带。这种振动与整个分子旳构 造有关。当分子构造稍有不同步,该区旳吸收就有细微旳差别, 并显示出分子特征,称为指纹区。
波谱分析教程-第2章-红外光谱(IR)改PPT课件

• 本章内容与要求: • 介绍红外光谱法的原理,红外光谱仪和实验方法。
重点介绍红外吸收峰的位置、强度和形状与有机 物结构的关系及影响谱带位置和强度的因素。 • 掌握各种功能团的特征吸收,影响吸收峰位置的 因素,标准光谱利用中的注意事项,掌握红外光 谱谱图解析方法。了解FT-IR, Raman光谱等.
C=C
1650
CH3CN
C=N
2255
RCOOR
C=O
1735
(C2H5)2C=C(CN)COOC2H5 C=C 1629 , C=N 2224, C=O 1727
.
40
中介效应
R C NHR O
OR C N+HR
.
41
共轭效应:共轭效应使不饱和键的波数显著降低
.
42
• 在许多情况下,诱导效应和共轭效应会同时存 在:
.
21
4、红外光谱的选律
• IR选律:在红外光的作用下,只有偶极矩 ()发生变化的振动,即在振动过程中0 时,才会产生红外吸收。这样的振动称为红 外“活性”振动,其吸收带在红外光谱中可 见。在振动过程中,偶极矩不发生改变(= 0)的振动称红外“非活性”振动;这种振动 不吸收红外光,在IR谱中观测不到。如非极 性的同核双原子分子H2,N2,O2等 *偶极矩=q·d
.
23
.
24
三、IR光谱得到的结构信息
• IR光谱表示法: 横坐标为吸收波长(m),或吸收频率(波数/cm) 纵坐标常用百分透过率T%表示
• 从谱图可得信息: 1 吸收峰的位置(吸收频率) 2 吸收峰的强度 ,常用 vs (very strong), s (strong),
m (medium), w (weak), vw (very weak), b (broad) ,sh (sharp),v (variable) 表示 3 吸收峰的形状 (尖峰、宽峰、肩峰)
红外光谱分析实验报告
一、【实验题目】红外光谱分析实验二、【实验目的】1.了解傅立叶变换红外光谱仪的基本构造及工作原理2.掌握红外光谱分析的基础实验技术3.学会用傅立叶变换红外光谱仪进行样品测试4.掌握几种常用的红外光谱解析方法三、【实验要求】利用所学过的红外光谱知识对碳酸钙、聚乙烯醇、丙三醇、乙醇的定性分析制定出合理的样品制备方法;并对其谱图给出基本的解析。
四、【实验原理】红外光是一种波长介于可见光区和微波区之间的电磁波谱。
波长在0.78~300μm。
通常又把这个波段分成三个区域,即近红外区:波长在0.78~2.5μm(波数在12820~4000cm-1),又称泛频区;中红外区:波长在2.5~25μm(波数在4000~400cm-1),又称基频区;远红外区:波长在25~300μm(波数在400~33cm-1),又称转动区。
其中中红外区是研究、应用最多的区域。
红外区的光谱除用波长λ表征外,更常用波数(wave number)σ表征。
波数是波长的倒数,表示单位厘米波长内所含波的数目。
其关系式为:作为红外光谱的特点,首先是应用面广,提供信息多且具有特征性,故把红外光谱通称为"分子指纹"。
它最广泛的应用还在于对物质的化学组成进行分析。
用红外光谱法可以根据光谱中吸收峰的位置和形状来推断未知物的结构,依照特征吸收峰的强度来测定混合物中各组分的含量。
其次,它不受样品相态的限制,无论是固态、液态以及气态都能直接测定,甚至对一些表面涂层和不溶、不熔融的弹性体(如橡胶)也可直接获得其光谱。
它也不受熔点、沸点和蒸气压的限制,样品用量少且可回收,是属于非破坏分析。
而作为红外光谱的测定工具-红外光谱仪,与其他近代分析仪器(如核磁共振波谱仪、质谱仪等)比较,构造简单,操作方便,价格便宜。
因此,它已成为现代结构化学、分析化学最常用和不可缺少的工具。
根据红外光谱与分子结构的关系,谱图中每一个特征吸收谱带都对应于某化合物的质点或基团振动的形式。
红外光谱实验报告
1.基本原理1.1概述红外光谱法又称“红外分光光度分析法”。
简称“IR”,是分子吸收光谱的一种。
它利用物质对红外光区的电磁辐射的选择性吸收来进行结构分析及对各种吸收红外光的化合物的定性和定量分析的一法。
被测物质的分子在红外线照射下,只吸收与其分子振动、转动频率相一致的红外光谱。
对红外光谱进行剖析,可对物质进行定性分析。
化合物分子中存在着许多原子团,各原子团被激发后,都会产生特征振动,其振动频率也必然反映在红外吸收光谱上。
据此可鉴定化合物中各种原子团,也可进行定量分析。
1.2方法原理1.2.1红外光谱产生条件每种分子都有由其组成和结构决定的独有的红外吸收光谱,据此可以对分子进行结构分析和鉴定。
红外吸收光谱是由分子不停地作振动和转动运动而产生的,分子振动是指分子中各原子在平衡位置附近作相对运动,多原子分子可组成多种振动图形。
当分子中各原子以同一频率、同一相位在平衡位置附近作简谐振动时,这种振动方式称简正振动(例如伸缩振动和变角振动)。
分子振动的能量与红外射线的光量子能量正好对应,因此当分子的振动状态改变时,就可以发射红外光谱,也可以因红外辐射激发分子而振动而产生红外吸收光谱。
分子的振动和转动的能量不是连续而是量子化的。
但由于在分子的振动跃迁过程中也常常伴随转动跃迁,使振动光谱呈带状。
所以分子的红外光谱属带状光谱。
分子越大,红外谱带也越多总之,要产生红外光谱需要具备以下两个条件:a.辐射应绝缘且能满足物质产生振动跃迁所需要的能量;b.辐射与物质见又相互耦合作用,分子啊在振动过程中必须有瞬间偶极矩的改变。
1.2.2应用范围红外光谱对样品的适用性相当广泛,固态、液态或气态样品都能用该方法进行分析,无机、有机、高分子化合物也都可检测。
红外光谱分析可用于研究分子的结构和化学键,也可以作为表征和鉴别化学物种的方法。
红外光谱具有高度特征性,可以采用与标准化合物的红外光谱对比的方法来做分析鉴定。
利用化学键的特征波数来鉴别化合物的类型,并可用于定量测定。
波谱解析红外光谱
红外区处于UV-可见和微波区之间,是波长为 0.5um-1000um范围内的电磁辐射可分为: a.近红外区:12500~4000cm-1,主要用于研 究O-H、N-H、C-N键的振动倍频与组频。 b.中红外区:4000 ~400cm-1,主要用于大部 分有机分子的振动基频,即常见的光谱。 c.远红外区: 400~25cm-1,转动光谱及重原 子成键的振动
2.不饱和烃和芳烃C-H伸缩振动:3300-3000cm-1
区别不饱和与饱和烃的重要区域: 不饱和烃> 3000cm-1 烯烃< 3000cm-1
芳烃
ν=C-H 3030cm-1
炔烃类< 3300cm-1 烯烃 3040- 3010cm-1 =C-H伸缩振动, 在判断是否烯烃类方面有重要意 义。
6.样品物理状态的影响
同一样品在测定时若物理状态不同,吸收峰会发生不 同程度的差异。 固态样品晶型不同,其谱图常有较大差异。 7.溶剂及温度 溶剂极性增加,极性基团的伸缩振动频率常降低。 温度上升,带形变宽,带数减少。温度下降,谱型窄 而尖。
五. 红外吸收峰的强度 红外光谱用百分透光率(T)表示峰强;
2)场效应(field effects)
在空间相近的两个基团,通过空间静电场的作用传
递,这种影响方式称为场效应。
_ 互斥
O
O _ Br
Br
3)环的张力 对环外双键的影响与环内或开链双键相反,因为环 的键角越小,环外双键碳的S轨成分越多,使双键伸 缩振动所需能量增加,所以波数是升高的。
CH2 VC=C 1651 1657 CH2 1690 CH2 CH2 1750
芳环骨架振动(1600-1450cm-1) 典型的芳环骨架振动在此区域有二组吸收峰 第一组主峰:1625- 1575cm-1(主要在1600±5cm-1) 副峰: 1585cm-1(1600-1560)特点:较主峰弱 第二组主峰: 1500cm-1 副峰: 1450cm-1 由于取代基取代方式及电性不同,可引起峰位置与 强度发生变化,常见此区域峰数<4
IR的测定
Chem@
三、红外光谱的样品制备方法:
1.固体样品 KBr压片法、薄膜法,其中以KBr压片法为 常用方法。 2.液体样品 液膜法、样品池,其中以液膜法为常用方 法。
Organic Chemistry
Chem@
固体样品KBr压片法:
仪器与试剂 : 1.红外分光光度计 2.油压压片机(配真空泵)及模具 3.玛瑙乳钵 4.红外灯 5.KBr(光谱纯) 6.对照品(苯甲酸,AR)
有机化合物红外光谱的测定
Organic Chemistry
Chem@
一、实验目的:
1.学习红外光谱的制样方法和一种红外光谱仪的操作。
2.掌握红外光谱图的解析和标准图的查阅方法。
Organic Chemistry
Chem@
二、实验原理
当一定频率(一定能量)的红外光照射 分子时,如果分子某个基团的振动频率 和外界红外辐射频率一致,二者就会产 生共振。此时,光的能量通过分子偶极 矩的变化传递给分子,这个基团就吸收 一定频率的红外光,产生振动跃迁(由 原来的基态跃迁到较高的振动能级), 从而产生红外吸收光谱。
Organic Chemistry
Chem@
谱图分析
1、通过对未知物红外谱图分析,可以得出 化合物的结构。 2、通过查已知化合物标准谱图可以得出被 测定的物质是否为目标化合物。 标准谱图: (1)萨特勒(Sadtler)标准红外光谱图 (2)Aldrich红外谱图库
Organic Chemistry
3107.1, 3093.6, 3076.2
Organic Chemistry
υ=C-H,噻吩环双键的碳氢伸缩振动
Chem@
• • • •
苯甲酸需要分析的峰: υC=O υ-OH 苯环特征
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红外光谱分析实验指导书实验1聚乙烯和聚苯乙烯膜的红外吸收光谱的测定――薄膜法制样目的要求(1) 学习聚乙烯和聚苯乙烯膜的红外吸收光谱的测定方法;(2) 学习对该图谱的解释,掌握红外吸收光谱分析基本原理;(3) 学习红外分光光度仪的工作原理及其使用方法。
基本原理在由乙烯聚合成聚乙烯的过程中,乙烯的双健被打开,聚合生成-(CH?—CH^n长链,因而聚乙烯分子中原子基团是饱和的亚甲基化-(CH?—CH?),其红外吸收光谱如图1所示。
由图可知聚乙烯的基本振动形式有:1 1A. ..C-H(-CH 2-)2926 cm-、2853 cm-;-1B. 、C-H(-CH2-)1468 cm ;, -1C. :c-H(-CH2-)n,n>4 时720 cm ;由于、c-H 1306 cm-1和、c-H 1250 cm-1为弱吸收峰,在红外吸收光谱上末出现•因此只能观察到四个吸收峰。
图1 王「击工兰】土进在聚苯乙烯的结构中,除了亚甲基(-CH-)和次甲基(-CH-)外,还有苯环上不饱和碳氢基团(=CH-)和碳碳骨架(-C = C-),它们构成了聚苯乙烯分子中基团的基本振动形式。
图2为聚苯乙烯的红外吸收光谱,由图可知,聚苯乙烯的基本振动形式有:J.5 3,0 . 4.0 5.0 , € 07.0 包0 10 孚1* 埔A E 1! < E I r IL i I I ■ *」i d ■ I I I L. " I t t r I ■ L L * H 4.耐”讥订wh 的% 11 I \ I』1 11 1「100U ■ 亠' 亠........ ......................................................... -D. Vc^c(Ar±) 1605cm^f 155Ccm taJ| 1^5Ocm-1, 佻f (Ar上单取代谐猱峰》1944cm-1,lH71cm'l j 3300 1749cmF 罩F- di (Ar上邻接五氢〉770—730cm'J和710〜旳05i-幕A - ^=c_H(Ar_L> 301Ccm ul j 3Q30cm^1f 3060cm^j 30SO cnT、(乱[代表苯环h!E ・—CH;—)2926cjn—1j2853cnl—1;和卡c-M—CH-—)2翎昶m一气G •<Jo-H14fi8cm_J# ISGOcm^1) 1306cm^i可见聚苯乙烯的红外吸收光谱比聚乙烯的复杂得多。
由于聚乙烯和聚苯乙烯是两种不同的有机化合物,因此,可通过红外吸收光谱加以区别,进行定性鉴定和结构剖析。
一、仪器FT 670型双光束红外分光光度计二、试祥试样卡片的制作取厚度均为5」m的10X 30 mm2的聚乙烯和聚苯乙烯膜各一张,实验开始前将其分别用磁性片压在试片架上。
三、实验条件1. 测定波长范围2.5〜15 J m(波数4000~650cm_ )2. 参比物空气3 .扫描次数32或164 .分辨率8或4 cm-15. 室内温度18〜20 C;室内相对湿度<65 %四、实验步骤1. 根据实验条件,将红外分光光度计按仪器操作步骤(见下面红外谱仪使用)进行调节。
2•根据提示(采集背景后)将聚乙烯膜试样卡片置于试样窗口前,测定聚乙烯膜的红外吸收光谱。
3•在同样的实验条件下,测定聚苯乙烯膜的红外吸收光谱。
五、数据及处理1. 记录实验条件。
2. 在获得的红外吸收光谱图上,从高波数到低波数,标出备特征吸收峰的频率,并指出各特征吸收峰属于何种基团的什么形式的振动。
注意事项在解释红外吸收光谱时,一般从高波数到低波数,但不必对光谱图的每一个吸收峰都进行解释,只需指出各基团的特征吸收峰即可。
思考题1. 化合物的红外吸收光谱是怎样产生的2. 化合物的红外吸收光谱能提供那些信息3. 如何进行红外吸收光谱图的图谱解释?4. 单靠红外吸收光谱,能否判断未知物是何种物质,为什么实验2苯甲酸红外吸收光谱的测定――KBr晶体压片法制样目的要求⑴学习用红外吸收光谱进行化合物的定性分析,⑵掌握用压片法制作固体试样晶片的方法;(3)熟悉红外分光光度仪的工作原理及其使用方法。
基本原理在化合物分子中,具有相同化学键的原子基团,其基本振动频率吸收峰(简称基频峰)基本上出现在同一频率区域内,例如,CH3(CH2)5CH3、CH3(CH2)4C三N和CH3(CH2)5CH=CH 2等分子中都有-CH3, -CH2-基团,它们的伸缩振动基频峰与图 1 CH3(CH2)6CH3分子的红外吸收光谱中-CH3, -CH2-基团的伸缩振动基频峰都出现在同一频率区域内,即在v 3000cm-1波数附近,但又有所不同,这是因为同一类型原子基团,在不同化合物分子中所处的化学环境有所不同,使基频峰频率发生一定移动,例如-C = O基团的伸缩振动基频峰频率一般出现在1850〜1860cm-1范围内,当它位于酸酐中时,-心。
为1820~1750cm-1、在酯类中时,为1750~1725cm-1;在醛中时,为1740~1720cm-1;在酮类中时,为1725〜1710cm-1;在与苯环共轭时,如乙酞苯中\C=O为1695〜1680cm-1,在酰胺中时,\ C=O为1650cm-1等。
因此,掌握各种原子基团基频蜂的频率及其位移规律,就可应用红外吸收光谱来确定有机化合物分子中存在的原子基团及其在分子结构中的相对位置。
苯甲酸分子中各原子基团的基频峰如下图:原子基团的基本振动形式基频峰的频率/cm-1(Ar 上)3077,3012铲c-Hvc=c(Ar 上)1600,1582,1495,1450& c-H(Ar上邻接五氢)715,690VO-H(形成氢键二聚体)3000~2500(多重峰)d o-H935Vc=o14006C-O-H(面内弯曲振动)1250本实验用溴化钾晶体稀释苯甲酸试样,研磨均匀后,压制成晶片,测绘试样的红外吸收光谱。
一、仪器1. FT 670型双光束红外分光光度计2 •压片机3•玛瑙研钵4.红外干燥灯二、试剂1 .溴化钾光谱纯2. 苯甲酸试样三、实验条件其它实验条件同实验1四、实验步骤1. 开启空调机,使室内温度控制在18~20 C,相对湿度w 65%。
2•苯甲酸试样的制作取预先在110C下烘干48h以上,并保存在干燥器内的溴化钾10mg 左右和0.1mg 苯甲酸,置于洁净的玛瑙研钵中,研磨成均匀、细小的颗粒,然后转移到压片模具上压片。
注意事项制得的晶片,必须无裂痕,局部无发白现象,如同玻璃般完全透明,否则应重新制作。
晶片局部发白,表示压制的晶片厚薄不匀,晶片模糊,表示晶体吸潮,水在光谱图3450cm-1和1640cm-1处出现吸收峰。
3. 将苯甲酸晶片置于主机的试样窗口上。
4. 根据实验条件,将红外分光光度计按仪器操作步骤进行调节,测绘红外吸收光谱。
五、数据及处理1 .记录实验条件。
2. 在苯甲酸试样红外吸收光谱图上,标出各特征吸收峰的波数,并确定其归属。
3. 将苯甲酸试样光谱图与其标样光谱图进行对比,如果两张图谱上的备特征吸收海及其吸收强度一致,则可认为该试样是苯甲酸。
思考题1. 红外吸收光谱分析,对固体试样的制片有何要求?2. 如何着手进行红外吸收光谱的定性分析?3. 红外光谱实验室为什么对温度和相对湿度要维持一定的指标?FT 670 型双光束红外分光光度计的使用一、仪器性能光谱范围:400~4000cm-1分辨率:0.09cm-1信噪比:24000:1二、使用方法1. 电源的开启打开稳压电源开关,待电压稳定于220V 后,开启一级插线板,开启二级插线板。
2. 开机按以下顺序开机:红外主机,电脑显示器,电脑主机。
3. 开启EZ OMNIC 软件双击电脑桌面(或程序中OMNIC E. P. S.)上的EZ OMNIC 窗口,打开软件,参见图1。
4. 实验条件的设置点击菜单中的“ Collect ”,打开“ Experiment Setup ”,正确选择“扫描次数” 、“分辨率”以及采样、采集背景的方式,最好选择“ Collect background before every sample ”参见图2。
5. 制样按正确的制样方法制样。
6. 样品测试-IDI «l EdC i&lect 虫伽 Process finale Eeptfrl:也ndoH 由【EKperiment [oefauh - TrsnsmissicmB BlCdlBki Cci 匹帀 |Q B&nzDic Acid], Sodium SalE run in KBr by drffu-se refleclsncs,lff| x| X BenchStatusTrnpldle Pltv Rpl Vi&wNB A~□ 11g CDaluiLJeq点击菜单中的"Collect ”,打开"Collect Sample ”命令,按选定的采集数据方式,如采用4•中的选择,则要在采集背景图后,再打开试样窗口插入样品晶片,作样品谱图。
7.点击"Analyse ”栏标峰,或手动标峰。
&打印分析结果开启打印机,鼠标点击"Print ”。
9.操作结束,退出 EZ OMNIC关机顺序:电脑主机T 电脑显示屏T红外主机T 插线板T 稳压电源三、使用注意事项1 .仪器开启至少15min 后,进行测定。
2. 尽可能缩短主机试样窗口拉盖开启时间。
3. 严格防潮:干燥剂、干操管及时更换,除湿机常开。
4. 仪器常开。
5. 测定前,检查仪器是否处于正常工作状态。
6. 定期尤其是气候变化时,进行仪器自校定。
7. 严格按规程操作。
DMNIC - [Windawl] XPB42.O57) Y :p.Q2S)冋和丙用 爲Til 辎 _______ _扌 j _____ ■__亠~__~^,丛亠^ 弘■!人_•*」|壬图1 EZ OMNIC 软件窗口AbtOib % Tii^ns Sdbll^ci AiJtBdn Nnm Sei QC Cmp40002000Wiwnumbers (cm-1)g unvlb回曲Edt -.□I x|二_土|豈!CdBkg]EencAEstimal e li time for Itiirs calleclian 00:00:39愉SViewNB A0l^enrWZHUIEqM 口£<—File Handling ------------------------------------------r Save* auEgmatically 厂£之佗inlerferagrame 罰眸ntme |E Wly Documenl 5\Cinnic^autQssve\D001 spanul@5Browse...Experiment lille'TransmissionOK J Canccll J S avc Save As…J Opurih “Hclp.u.X i .iu同麻冈耶T〒l朗.......... 八….…图2 EZ OMNIC 仪器设置窗口OMNIC -[Wind™!]E叩创怖a■册臼鹘cHptiorvThis Is ihifr de^uM Sxp^rirti^rtl fil$.—Bsc^grouncl Handliing----------------------------------- 席Collect background before 吹邛sample r Collect back卽uurnci attar every sample r Collectb^ckgrcuund after 厂Use speebied b飆kgrowd 陇实验十四红外吸收光谱的测绘一、实验目的(1) 练习溶液法、夹片法及压片法三种制样方法;(2) 学习红外光谱仪及压片饥的使用;(3) 掌握简单芳香族化合物的红外光谱解析规律。