[高等教育]第15章紅外吸收光譜法-資料下載頁(yè)
2025-01-21 23:19本頁(yè)面
【正文】 的主要依據(jù) (吸收源于苯環(huán) CH的彎曲振動(dòng) ) 。 常見基團(tuán)的紅外吸收帶： P345表 特征區(qū) 指紋區(qū) 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 (分子內(nèi)氫鍵；分子間氫鍵 )：對(duì)峰位，峰強(qiáng)產(chǎn)生極明顯影響，使伸縮振動(dòng)頻率 向低波數(shù)方向 移動(dòng)． RH NORN HOHHC = O N H N H伸 縮 伸 縮 變 形游 離氫 鍵1 6 9 0 3 5 0 01 6 5 0 3 4 0 01 6 2 0 1 5 9 01 6 5 0 1 6 2 0 cm1 cm1 cm1 cm1 影響峰位變化的因素 同一分子的兩個(gè)振子，相距很近，互相影響，組合成對(duì)稱和不對(duì)稱兩種，使原來頻帶分裂，這種現(xiàn)象稱為振動(dòng)偶合 R1 COOR2O 1760 cm1 1820 cm1 3．誘導(dǎo)效應(yīng)和共軛效應(yīng) a． 誘導(dǎo)效應(yīng) ： 吸電子基團(tuán)使吸收峰向高波數(shù)方向移動(dòng)（藍(lán)移） RCOR ?C=0 1715cm1 。 RCOH ?C=0 1730cm 1 ； RCOCl ?C=0 1800cm1 。 FCOF ?C=0 1928cm1 。 RCONH2 ?C=0 1620cm1 。 ｂ．共軛效應(yīng) 共軛體系 中電子云密度平均化，雙鍵略伸長(zhǎng) (電子云密度降低 )、 力常數(shù)減小 ，吸收頻率向 低波數(shù) 方向移動(dòng)，同時(shí)吸收強(qiáng)度增加。 例：酮 c=o， 與苯環(huán)共軛而使 c=o的力常數(shù)減小，振動(dòng)頻率降低。 紅外光譜儀 （傅立葉變換紅外光譜儀） Nicolet公司的 AVATAR 360 FTIR 1. 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 1. 紅外光譜儀 (1) 光源 惰性固體，用電加熱使之發(fā)射高強(qiáng)度的連續(xù)紅外輻射 。 能斯特?zé)?：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(qiáng)度大；壽命 ； 硅碳棒 ：碳化硅燒結(jié)； 兩端粗，中間細(xì)；不需預(yù)熱；便宜；機(jī)械強(qiáng)度好；易操作 (2) 樣品池 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(jìn)行測(cè)定。 樣品的處理 紅外光譜法對(duì)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 98%或符合商業(yè)規(guī)格，便于與純物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)光譜對(duì)照。多組份試樣在測(cè)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(huì)嚴(yán)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(dāng)，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 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 1. 準(zhǔn)備工作 （ 1）樣品的信息：進(jìn)行未知物光譜解析前，對(duì)樣品了解，如來源、外觀（顏色、氣味等）， 據(jù)樣品形態(tài)，選擇適當(dāng)制樣方法； （ 2）樣品的純度：純樣品 （ 3）其他物理化學(xué)表征結(jié)果，如樣品的相對(duì)分子量、沸點(diǎn)、熔點(diǎn)、折光率、旋光率等 物理常數(shù) ，可作光譜解釋的旁證，并有助于縮小化合物的范圍。 元素分析 是推斷未知樣品結(jié)構(gòu)的另一依據(jù)。 紅外吸收光譜法的應(yīng)用 2. 圖譜的解析 根據(jù)紅外光譜圖吸收峰位、強(qiáng)度、形狀和個(gè)數(shù)，利用基團(tuán)振動(dòng)頻率與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系，確定吸收帶歸屬， 推斷基團(tuán)或鍵，進(jìn)而推定分子的結(jié)構(gòu)。 例 1. 推測(cè) C8H8純液體的結(jié)構(gòu)式 解： 1） U=5, 可能含有苯環(huán)和一個(gè)雙鍵； 2) 31003000 cm1，尖銳的強(qiáng)吸收峰，說明含不飽和 CH； 3） 1630 cm1處強(qiáng)吸收峰，說明有不飽和雙鍵 3） 1600,1500,1450 cm1有三個(gè)吸收帶，證明含有苯環(huán)；其中 1600附近又分裂 為兩個(gè)帶，說明苯環(huán)與不飽和雙鍵共軛。 4） 900650 cm1之間，在 770 cm1和 700 cm1有兩個(gè)吸收帶，證明是單取代 綜上所述，此化合物結(jié)構(gòu)式為 CHC H 2本章要求 ? 紅外吸收光譜 產(chǎn)生的條件 ? 基團(tuán)特征頻率 ? 影響基團(tuán)頻率位移的因素 ? 根據(jù)諧振子模型如何 計(jì)算基團(tuán)頻率 ? 能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單化合物的紅外吸收光譜的解析 作業(yè)： 2， 14
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