紅外吸收光譜法(2)-在線瀏覽
2025-06-30 03:30本頁(yè)面
【正文】 分子轉(zhuǎn)動(dòng) 分區(qū)及波長(zhǎng)范圍 躍遷類型 （常用區(qū)） 第一節(jié) 概述 當(dāng)樣品受到頻率連續(xù)變化的紅外光照射，分子吸收某些頻率的輻射，并由其振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)引起偶極矩的凈變化，產(chǎn)生分子振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)從基態(tài)到激發(fā)態(tài)的躍遷，使相應(yīng)于這些吸收區(qū)域的透射光強(qiáng)度減弱。 記錄紅外光的百分透射比與波數(shù)或波長(zhǎng)關(guān)系曲線 ，就得到 紅外光譜 。 第二節(jié) 基本原理 一、產(chǎn)生紅外吸收的條件 1 . 輻射光子具有的能量與發(fā)生振動(dòng)躍遷所需的躍遷能量相等 E? = （ ? +1/2） h ? （ ?=0， 1， 2， ? ） 式中 ?為振動(dòng)量子數(shù)（ ? =0， 1， 2， … ）； E?是與振動(dòng)量子數(shù) ?相應(yīng)的體系能量； ?為分子振動(dòng)的頻率。因?yàn)椤??=1時(shí)， ?L=?，所以 基頻峰的位置 （ ?L） 等于分子的振動(dòng)頻率 。 2. 輻射與物質(zhì)之間有耦合作用 只有發(fā)生 偶極矩變化（△ ?≠ 0） 的振動(dòng)才能引起可觀測(cè)的紅外吸收光譜，該分子稱之為紅外活性的； △ ?=0的分子振動(dòng)不能產(chǎn)生紅外振動(dòng)吸收，稱為非紅外活性的。振動(dòng)的對(duì)稱性越高，振動(dòng)中分子偶極矩變化越小，譜帶強(qiáng)度也就越弱。紅外光譜的吸收強(qiáng)度一般定性地用很強(qiáng)（ vs）、強(qiáng)（ s）、中（ m）、弱（ w）和很弱（ vw）等表示。 在 4000 cm1 ~ 1300 cm1 之間，這一區(qū)域稱為 基團(tuán)頻率區(qū)、官能團(tuán)區(qū)或特征區(qū) 。這種振動(dòng)與整個(gè)分子的結(jié)構(gòu)有關(guān)。這種情況就像人的指紋一樣，因此稱為 指紋區(qū) 。 叁鍵及累積雙鍵區(qū) （ 2500~1900cm1） C =O 1900 1650 強(qiáng)峰。 C =O 1680 1620 峰較弱（對(duì)稱性較高）。 苯 衍 生物 的 泛頻 2022 1650 C H 面 外 、 C = C 面 內(nèi) 變形 振動(dòng) ， 很 弱 ，但 很 特 征 （ 可 用 于 取 代 類型 的 表 征 ） 。 通過(guò)一系列的峰才能準(zhǔn)確確定一個(gè)基團(tuán)的存在 。因此，它 可用于測(cè)定不穩(wěn)定物質(zhì)的紅外光譜 。 （ 2）具有很高的分辨率 通常 Fourier變換 紅外光譜儀分辨率達(dá) ~ cm1，而一般棱鏡型的儀器分辨率在 1000 cm1處有 3 cm1 ，光柵型紅外光譜儀分辨率也只有 。 除此之外，還有光譜范圍寬（ 1000~10 cm1 ）；測(cè)量精度高，重復(fù)性可達(dá) %；雜散光干擾小；樣品不受因紅外聚焦而產(chǎn)生的熱效應(yīng)的影響。 二、制樣的方法 氣體樣品 氣態(tài)樣品 可在玻璃氣槽內(nèi)進(jìn)行測(cè)定，它的兩端粘有紅外透光的 NaCl或 KBr窗片。 2 、液體和溶液試樣 （ 1）液體池法 池體種類：固定厚度池體 可變厚度池體 （ 2）液膜法 沸點(diǎn)較高的試樣，直接滴在兩塊鹽片間，形成液膜 光程由 25um至 相應(yīng)的窗片有： KBr、 NaCl、 CaFBaF ZnSe、 KRS CsI、 CsBr等 光程范圍為 6um至 6mm， 最小調(diào)整光程為 5um 3 、 固體試樣 （ 1）壓片法 將 12mg試樣與 200mg純 KBr研細(xì)均勻，置于模具中，用（ 510） ?107Pa壓力在油壓機(jī)上壓成透明薄片，即可用于測(cè)定。 （ 2）石蠟糊法 將干燥處理后的試樣研細(xì)，與液體石蠟或全氟代烴混合，調(diào)成糊狀，夾在鹽片中測(cè)定?？蓪⑺鼈冎苯?加熱熔融后涂制或壓制成膜 。 第四節(jié) 紅外光譜的應(yīng)用 一、定性分析 已知物的鑒定 將試樣的譜圖與標(biāo)準(zhǔn)的譜圖進(jìn)行對(duì)照，或者與文獻(xiàn)上的譜圖進(jìn)行對(duì)照。如果未知物不是新化合物，可以通過(guò)兩種方式利用標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行查對(duì)： （ 1）查閱標(biāo)準(zhǔn)譜圖的譜帶索引，與尋找試樣光譜吸收帶相同的標(biāo)準(zhǔn)譜圖； （ 2）進(jìn)行光譜解析，判斷試樣的可能結(jié)構(gòu)，然后在由化學(xué)分類索引查找標(biāo)準(zhǔn)譜圖對(duì)照核實(shí)。尋找有關(guān)一組相關(guān)峰 → 佐證 ?先識(shí)別特征區(qū)的第一強(qiáng)峰 ， 找出其相關(guān)峰 ， 并進(jìn)行 峰歸屬 ? ?再識(shí)別特征區(qū)的第二強(qiáng)峰 ， 找出其相關(guān)峰 ， 并進(jìn)行 峰歸屬 結(jié)合 NMR、 MS、 UV等 ， 進(jìn)行結(jié)構(gòu)確證 （ 四譜 ）
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