紅外光譜法和拉曼光譜法(編輯修改稿)
2025-06-09 03:16 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 雙鍵伸縮振動區(qū) （ 1900~1200cm1） C 苯衍生物的紅外光譜圖 指紋區(qū) （ 可分為兩個(gè)區(qū) ） ： 單、雙鍵伸縮振動（不含氫） 1800 90 0 C O （ 1300 1000 ） C ( N 、 F 、 P ) ， P O ， S i O 面 內(nèi) 外 彎曲 振 動 900 650 用 于 順 反 式 結(jié)構(gòu) 、 取 代 類 型 的 確 定 在紅外分析中 ， 通常一個(gè)基團(tuán)有多個(gè)振動形式 ， 同時(shí)產(chǎn)生多個(gè)譜峰 （ 基團(tuán)特征峰及指紋峰 ） ， 各類峰之間相互依存 、 相互佐證 。 通過一系列的峰才能準(zhǔn)確確定一個(gè)基團(tuán)的存在 。 常見基團(tuán)的紅外吸收帶 500 1000 1500 2022 2500 3000 3500 CH， NH， OH NH C?N C=N SH PH NO NN CF CX OH OH（氫鍵） C=O CC， CN， CO =CH CH C?C C=C 特征區(qū) 指紋區(qū) 影響基團(tuán)頻率的因素 基團(tuán)頻率主要由化學(xué)鍵的力常數(shù)決定 。 但分子結(jié)構(gòu)和外部環(huán)境因素也對其頻率有一定的影響 。 1） 電子效應(yīng) ： 引起化學(xué)鍵電子分布不均勻的效應(yīng) 。 誘導(dǎo)效應(yīng) (Induction effect)：取代基電負(fù)性 — 靜電誘導(dǎo) — 電 子分布改變 — k 增加 — 特征頻率增加 （ 移向高波數(shù) ） 。 共軛效應(yīng) (Conjugated effect)：電子云密度均化 — 鍵長變長 — k 降低 — 特征頻率減?。ㄒ葡虻筒〝?shù)）。 中介效應(yīng) (Mesomeric effect)： 孤對電子與多重鍵相連產(chǎn)生的 p? 共軛，結(jié)果類似于共軛效應(yīng)。 當(dāng)誘導(dǎo)與共軛兩種效應(yīng)同時(shí)存在時(shí)，振動頻率的位移和程度取決于它們的凈效應(yīng)。 氫鍵效應(yīng) （ XH） 形成氫鍵使電子云密度平均化 （ 締合態(tài) ） ， 使體系能量下降 ， 基團(tuán)伸縮振動頻率降低 ， 其強(qiáng)度增加但峰形變寬 。 如羧酸 RCOOH(?C=O=1760cm1 ， ?OH=3550cm1)。 (RCOOH)2(?C=O=1700cm1 ， ?OH=32502500cm1) 如乙醇： CH3CH2OH（ ?O=H=3640cm1 ） (CH3CH2OH)2（ ?O=H=3515cm1 ） (CH3CH2OH)n（ ?O=H=3350cm1 ） 振動耦合 （ Coupling） 當(dāng)兩個(gè)振動頻率相同或相近的基團(tuán)相鄰并由同一原子相連時(shí) ，兩個(gè)振動相互作用 （ 微擾 ） 產(chǎn)生共振 ， 譜帶一分為二 （ 高頻和低頻 ） 。 如羧酸酐分裂為 ?C=O（ ? as18 ? s1760cm1） 費(fèi)米共振 當(dāng)一振動的倍頻與另一振動的基頻接近 （ 2?A=?B） 時(shí) ， 兩者相互作用而產(chǎn)生強(qiáng)吸收峰或發(fā)生裂分的現(xiàn)象 。 C O C l?ArC(?)=880860cm1 ?C=O(as)=1774cm1 1773cm1 1736cm1 空間效應(yīng) 由于空間阻隔 ， 分子平面與雙鍵不在同一平面 ， 此時(shí)共軛效應(yīng)下降 ， 紅外峰移向高波數(shù) 。 C CH 3 O O CH 3 C CH 3 ?C=O=1663cm1 ?C=O=1686cm1 空間效應(yīng)的另一種情況是張力效應(yīng)：四元環(huán) 五元環(huán) 六元環(huán) 。 隨環(huán)張力增加 ， 紅外峰向高波數(shù)移動 。 物質(zhì)狀態(tài)及制樣方法 通常 ， 物質(zhì)由固態(tài)向氣態(tài)變化 ， 其波數(shù)將增加 。 如丙酮在液態(tài)時(shí) ， ?C=O=1718cm1。 氣態(tài)時(shí) ?C=O=1742cm1， 因此在查閱標(biāo)準(zhǔn)紅外圖譜時(shí) ， 應(yīng)注意試樣狀態(tài)和制樣方法 。 溶劑效應(yīng) 極性基團(tuán)的伸縮振動頻率通常隨溶劑極性增加而降低 。 如羧酸中的羰基 C=O： 氣態(tài)時(shí)： ?C=O=1780cm1 非極性溶劑： ?C=O=1760cm1 乙醚溶劑： ?C=O=1735cm1 乙醇溶劑： ?C=O=1720cm1 因此紅外光譜通常需在非極性溶劑中測量 。 紅外光譜儀 目前有兩類紅外光譜儀 :色散型和干涉型 （ 傅立葉變換紅外光譜儀 )（ Fourier Transfer, FT） 一 、 色散型與雙光束 UVVis儀器類似 ， 但部件材料和 順序不同 。 常用的紅外光源有 Nernst燈和硅碳棒 。 類型 制作材料 工作溫度 特 點(diǎn) N ern st燈 Z r , T h, Y氧化 物 1700oC 高波數(shù)區(qū) （ 10 00 cm 1） 有更 強(qiáng) 的 發(fā) 射 ； 穩(wěn)定性好；機(jī)械強(qiáng)度差； 但 價(jià)格較高 。 硅碳棒 S iC 1200 1500oC 低波數(shù)區(qū) 光 強(qiáng) 較 大 ； 波 數(shù)范圍 更 廣 ； 堅(jiān)固、發(fā)光面積大 。 光源 紅外吸收池使用可透過紅外的材料制成窗片；不同的樣品狀態(tài) （ 固 、 液 、 氣態(tài) ） 使用不同的樣品池 ， 固態(tài)樣品可與晶體混合壓片制成 。 材 料 透 光 范圍 / ? m 注 意 事 項(xiàng) N a Cl 0 .2 25 易 潮 解 、 濕度 低 于 4 0 % K Br 0 .25 40 易 潮 解 、 濕度 低 于 35 % CaF 2 0 .13 12 不 溶 于 水 ， 用 于 水 溶 液 CsBr 0 .2 55 易 潮 解 TlBr + TlI 0 .55 40 微 溶 于 水 （
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1