紅外光譜分析紅外吸收光譜法-wenkub
2023-02-06 00:17:30 本頁面
【正文】 ? IR光譜表示法： 橫坐標(biāo)為吸收波（ ?m），或吸收頻率（波數(shù) /cm） 縱坐標(biāo)常用百分透過率T%表示 ? 從譜圖可得信息： 1 吸收峰的位置 2 吸收峰的強(qiáng)度 3 吸收峰的形狀 (尖峰、寬峰、肩峰 ) （ 1）紅外光譜不破壞樣品。 ：常溫下分子處于最低振動(dòng)能級(jí)，此時(shí)叫基態(tài)，V=0。 中紅外區(qū) ， ： ~25 ?m， 4000~400/cm, 基頻振動(dòng)區(qū)（各種基團(tuán)基頻振動(dòng)吸收） ，可用于氣體、固體、液體純凈物或化合物的定性、定量分析。 遠(yuǎn)紅外區(qū)： 25 ?m以上， 轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)（價(jià)鍵轉(zhuǎn)動(dòng)、晶格轉(zhuǎn)動(dòng)） ，課用于純無機(jī)或金屬有機(jī)化合物的定性分析。 從基態(tài) V0躍遷到第一激發(fā)態(tài) V=1， V0?V1產(chǎn)生的吸收帶較強(qiáng)，叫基頻或基峰。 （ 2）紅外光譜特征性高。 （ 4）所需樣品用量少，且可以回收。 μ’=m1m2/（ m1+m2） (m為原子質(zhì)量 ) 原子質(zhì)量用相對(duì)原子量代替 : m1=M1/N, m2=M2/N 。 對(duì)于多原子分子中的每個(gè)化學(xué)鍵也可以看成一個(gè)諧振子。 譜帶的位置 (波數(shù) )由能級(jí)變化的大小確定。瞬間偶極矩變化越大，吸收峰越強(qiáng)。由選擇定則可知，振動(dòng)能級(jí)躍遷只能發(fā)生在相鄰的能級(jí)間 。這就是紅外光譜可以測(cè)定化合物結(jié)構(gòu)的理論依據(jù)。例如水分子是非線性分子，其振動(dòng)自由度 =3 3－ 6=3. 在紅外光譜區(qū)均產(chǎn)生一個(gè)吸收峰，但是實(shí)際上峰數(shù)往往少于基本振動(dòng)數(shù)目。區(qū)內(nèi)的峰是由伸縮振動(dòng)產(chǎn)生的吸收帶，常用于鑒定官能團(tuán)。 （ ii） 1 000~650cm1區(qū)域主要是 C— H的彎曲振動(dòng)吸收。 01245UUUUU????? ? ???? ? ?分 子 中 無 雙 鍵 或 環(huán) 狀 結(jié) 構(gòu)分 子 中 可 能 含 一 個(gè) 雙 鍵 或 一 個(gè) 環(huán)分 子 中 可 能 含 兩 個(gè) 雙 鍵 ， 或 一 個(gè) 雙 鍵 環(huán) ， 或 一 個(gè) 叁 鍵分 子 中 可 能 含 苯 環(huán)分 子 中 可 能 含 苯 環(huán) 一 個(gè) 雙 鍵 （ 2） 特征區(qū) a 化合物具有哪些官能團(tuán)，第一強(qiáng)峰有可能估計(jì)出化合物類別； b 確定化合物是芳香族還是脂肪族，飽和烴還是不飽和烴，主要有 C－ H伸縮振動(dòng)類型來判斷。 25 cm1有吸收，確定化合物是芳香族。 光譜解析先從特征區(qū)第一強(qiáng)峰入手，確認(rèn)可能的歸屬，然后找出與第一強(qiáng)峰相關(guān)的峰。 舉例： 例：由元素分析某化合物的分子式為 C4H6O2，測(cè)得紅外光譜如圖，試推測(cè)其結(jié)構(gòu)。 普通酯的 vC=O在 1 745cm1附近，結(jié)構(gòu)（ 1）由于共軛效應(yīng)vC=O頻率較低，估計(jì)在 1700cm1左右，且甲基的對(duì)稱變形振動(dòng)頻率在 1 440cm1處，與譜圖不符。 指紋區(qū)： δ=CH 出現(xiàn)在 955和 880cm1，由于烯鍵受到極化，比正常的乙烯基 δ =CH位置（ 990和 910cm1）稍低。 同一化合物的氣態(tài)和液態(tài)光譜或固態(tài)光譜有較大的差異，因此在查閱標(biāo)準(zhǔn)圖譜時(shí)，要注意試樣狀態(tài)及制樣方法等。Oδ+δCROClCOCl COF 1 715cm1 1 800cm1 1 828cm1 1 928cm1 （ ii）共軛效應(yīng)（ C效應(yīng)）。當(dāng)含有孤對(duì)電子的原子（ O、 N、 S等）與具有多重鍵的原子相連時(shí)，也可起類似的共軛作用，成為中介效應(yīng)。其結(jié)果是使振動(dòng)頻率發(fā)生變化，一個(gè)向高頻移動(dòng)，一個(gè)向低頻移動(dòng)，譜帶裂分。 。價(jià)格便宜。能斯特?zé)魤勖L、穩(wěn)定性好，但價(jià)格較貴，操作不如硅碳棒方便。色散元件是變復(fù)式光為單色光的部件。 （ 3）分光系統(tǒng) 分光系統(tǒng)包括入射狹縫到出射狹縫這一部分。 。熱檢測(cè)器包括熱電偶、測(cè)輻射熱計(jì)、熱點(diǎn)檢測(cè)器等，目前常用熱電檢測(cè)。傅里葉變換是通過一定的數(shù)學(xué)關(guān)系，把時(shí)間域函數(shù)和頻率域表示法聯(lián)系起來。 信噪比 :33400： 1． 分辨率： ： 線性度： ％ ? 傅里葉變換紅外光譜儀的工作原理和色散型的紅外分光光度計(jì)是完全不同的，它沒有單色器和狹縫，是利用一個(gè)邁克爾干涉儀獲得入射光的干涉圖，通過數(shù)學(xué)運(yùn)算（傅里葉變換）把干涉圖變成紅外光譜圖 FTIR不用狹縫，消除了狹縫對(duì)光譜能量的限制，使光能的利用率大大提高?？捎糜诳焖倩瘜W(xué)反應(yīng)的追蹤、研究瞬間的變化、解決氣相色譜和紅外的聯(lián)用問題?？梢杂糜诤哿糠治觥舛忍?，厚度太薄，會(huì)使一些弱的吸收峰和光譜的細(xì)微部分不能顯示出來；過大，過厚，又會(huì)使強(qiáng)的吸收峰超越標(biāo)尺刻度而無法確定它的真實(shí)位置。 a 溴化鉀壓片。液體石蠟自身的吸收帶簡單，但此法不能用來研究飽和烷烴的吸收情況。一些高聚物樣品，可制成薄膜直接進(jìn)行紅外光譜測(cè)定。 b 液膜法。先將氣體池抽真空，再將試樣注入。 木素的紅外光譜定性分析 紅外光譜研究木素結(jié)構(gòu)可以分為定性分析和定量
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