【文章內(nèi)容簡介】 作用： 由分子的不飽和度可以推斷分子中含有雙鍵，三鍵，環(huán)，芳環(huán)的數(shù)目，驗證譜圖解析的正確性。 例： C9H8O2 ? = （ 2 +2?9 – 8 ） / 2 = 6 儀器類型與結(jié)構(gòu) types and structure of instruments （傅立葉變換紅外光譜儀） Bruker公司的 VERTEX 70 TGAIR Bruker公司的 VERTEX 70 TGAIR 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 傅立葉變換紅外光譜儀的原理與特點 光源發(fā)出的輻射經(jīng)干涉儀轉(zhuǎn)變?yōu)楦缮婀?，通過試樣后，包含的光信息需要經(jīng)過數(shù)學上的傅立葉變換解析成普通的譜圖。 特點： (1) 掃描速度極快 (1s)； 適合儀器聯(lián)用； (2)不需要分光，信號強，靈敏度很高； (3)儀器小巧。 傅里葉變換紅外光譜儀工作原理圖 紅外光譜儀部件 (1) 光源 惰性固體，用電加熱使之發(fā)射高強度的連續(xù)紅外輻射 。 能斯特燈 ：氧化鋯、氧化釔和氧化釷燒結(jié)制成的中空或?qū)嵭膱A棒，使用前預(yù)熱到 800 ?C； 發(fā)光強度大 硅碳棒 ：碳化硅燒結(jié)；兩端粗，中間細；不需預(yù)熱；便宜；機械強度好；易操作 (2) 吸收池 玻璃、石英等不能透紅外光，可透過紅外光 NaCl、 KBr、CsI、 KRS5等制成窗片。窗片需注意防潮。固體試樣常與純KBr混勻壓片，然后直接進行測定。 (3) 檢測器 真空熱電偶；不同導體構(gòu)成回路時的溫差現(xiàn)象涂黑金箔接受紅外輻射； 傅立葉變換紅外光譜儀采用熱釋電 (TGS)和碲鎘汞 (MCT)檢測器； TGS： 硫酸三苷肽單晶為熱檢測元件； 響應(yīng)速度快；高速掃描； 七、制樣 sampling methods 紅外光譜法對試樣的要求 紅外光譜試樣可是液體、固體或氣體，一般要求： （ 1）試樣是 單一組份純物質(zhì) ，純度 99%或符合商業(yè)規(guī)格，便于與純物質(zhì)標準光譜對照。多組份試樣在測前盡量預(yù)先提純，否則各組份光譜重疊，難于判斷。 （ 2）試樣中 不含游離水 。水有紅外吸收，會嚴重干擾樣品譜，且侵蝕吸收池的鹽窗。 （ 3）試樣 濃度和厚度 選擇適當，以使光譜圖中的大多數(shù)吸收峰的透射比處于 10%~80%范圍內(nèi)。 制樣方法 sampling methods 1） 氣體 —氣體池 2） 液體 ： ①液膜法 ——難揮發(fā)液體（ BP﹥ 80?C） ②溶液法 ——液體池 溶劑： CCl4 ， CS2常用。 3) 固體 : ① KBr壓片法 ②研糊法（液體石臘法） ③薄膜法 ④ ATR 八、聯(lián)用技術(shù) hyphenated technology GC/FTIR（ 氣相色譜紅外光譜聯(lián)用） LC/FTIR（ 液相色譜紅外光譜聯(lián)用） PAS/FTIR（ 光聲紅外光譜） MIC/FTIR（ 顯微紅外光譜） ——微量及微區(qū)分析 TGA/FTIR（ 熱紅光譜聯(lián)用） 九、紅外譜圖解析 analysis of infrared spectrograph 1．烷烴 （ CH3， CH2， CH） (C—C,C—H ) （ CH2） n n?? δ as1460 cm1 δ s1380 cm1 CH3 CH2 δ s1465 cm1 CH2 r 720 cm1（ 水平搖擺） 重疊 CH2 對稱伸縮 2853cm1177。 10 CH3 對稱伸縮 2872cm1177。 10 CH2不對稱伸縮 2926cm1177。 10 CH3不對稱伸縮 2962cm1177。 10 3000cm1 H C 1 3 8 5 1 3 8 0 c m 1 1 3 7 2 1 3 6 8 c m 1 C H 3 C H 3 CH3 δ s C—C骨架振動 1:1 1155cm1 1170cm1 C C H 3 C H 3 1 3 9 1 1 3 8 1 c m 1 1 3 6 8 1 3 6 6 c m 1 4:5 1195 cm1 C C H 3 C H 3 C H 3 1 4 0 5 1 3 8 5 c m 1 1 3 7 2 1 3 6 5 c m 1 1:2 1250 cm1 a)由于支鏈的引入，使 CH3的對稱變形振動發(fā)生變化。 b)C—C骨架振動 明顯 c) CH2面外變形振動 —(CH2)n—， 證明長碳鏈的存在。 n=1 770~785 cm1 （ 中 ） n=2 740 ~ 750 cm1 （ 中 ） n=3 730 ~740 cm1 （ 中 ） n≥? 722 cm1 （ 中強 ） d) CH2和 CH3的相對含量也可以由 1460 cm1和 1380 cm1的峰 強度估算 cm1 1500 1400 1300 正二十八烷 cm1 1500 1400 1300 正十二烷 cm1 1500 1400 1300 正庚烷 2. 烯烴，炔烴 HCC HC CCC伸縮振動 C H變形振動 a)CH 伸縮振動 ( 3000 cm1) HCC HHCHC C H 2H3080 cm1 3030 cm1 3080 cm1 3030 cm1 3300 cm1 υ （ CH） 30803030 cm1 29002800 cm1 3000 cm1 b)C=C 伸縮振動 (16801630 cm1 ) 1660cm1 分界線 C CR 1HHR 2C CR 1R 2R 3HC CR 1R 2R 3R 4υ （ C=C） 反式烯 三取代烯 四取代烯 16801665 cm1 弱，尖 C CR 1H HR 2C CHHHC CR 1R 2HH順式烯 乙烯基烯 亞乙烯基烯 16601630cm1 中強，尖 ⅰ 分界線 1660cm1 ⅱ 順強，反弱 ⅲ 四取代（不與 O， N等相連）無 υ （ C=C） 峰 ⅳ 端烯的強度強 ⅴ 共軛使 υ （ C=C） 下降 2030 cm1 CC RHCC R 2R 1C CC Cυυ 21402100cm1 （弱） 22602190 cm1 （弱） 總結(jié) c)CH 變形振動 (1000700 cm1 ) 面內(nèi)變形 ?（ =CH） 14001420 cm1 （ 弱） 面外變形 ?（ =CH） 1000700 cm1 （ 有價值） C CCCR1HHR2C CR1R2R3HC CR1R2R3R4RH?（ =CH） 970 cm1（ 強） 790840 cm1 （ 820 cm1） 610700 cm1（ 強） ? ?2： 13751225 cm1（ 弱） C CR1H HR2C CR1HHHC CR1R2HHCC R2R1?（ =CH） 800650 cm1（ ?690 cm1） 990 cm1 910 cm1 （ 強） ? ? 2： 18501780 cm1 890 cm1（ 強） ? ?2： 18001780 cm1 譜圖 對比 烯烴順反異構(gòu)體 （ —OH） O—H， C—O a)OH 伸縮振動 (3600 cm1) b)碳氧伸縮振動 (1100 cm1) c)OH彎曲振動 （ 1420， 920 cm1） C C αCC α ′C α ″O HCCβ 游離醇，酚 伯 OH 3640cm1 仲 OH 3630cm1 叔 OH 3620cm1 酚 OH 3610cm1 υ （ —OH） υ （ CO） 1050 cm1 1100 cm1 1150 cm1 1200 cm1 α 支化 ： 15 cm1 α 不飽和 ： 30 cm1 —OH基團特性 雙分子締合（二聚體） 35503450 cm1 多分子締合（多聚體） 34003200 cm1 分子內(nèi)氫鍵： 分子間氫鍵： 多元醇（如 1， 2二醇 ） 36003500 cm1 螯合鍵（和 C=O， NO2等） 32003500 cm1 多分子締合（多聚體） 34003200 cm1 分子間氫鍵隨濃度而變，而分子內(nèi)氫鍵不隨濃度而變。 水（溶液） 3710 cm1 水（固體） 3300cm1 結(jié)晶水 36003450 cm1 3515cm1 0． 01