仪器分析红外分光光度法课件

第二节 典型光谱一、脂肪烃类一、脂肪烃类烷烃主要特征峰烷烃主要特征峰  CH  s  as CH 3000～～2850 cm-1 a as 1450  20cm-1 CH2 CH3 s ～～1375 cm-11465   20cm-1  ~722 cm-11仪器分析红外分光光度法课件特点：特点：峰位和顺序：峰位和顺序：  CH 3000～～2850 cm-1叠加峰  ~722 cm-1，随碳原子数增加向高波数移动，随碳原子数增加向高波数移动2仪器分析红外分光光度法课件若有相邻甲基，产生偶合若有相邻甲基，产生偶合 a as 1450  20cm-1 CH3 s ～～1375 cm-1CCH3CH31385cm-11375cm-1CCH3CH3CH31395cm-11365cm-1裂距增大3仪器分析红外分光光度法课件烯烃主要烯烃主要特征峰特征峰  =CH 3100～～3000cm-1 （（m））  C=C ～～ 1650cm-1 （（w））  =CH 1010～～650cm-1（（S））4仪器分析红外分光光度法课件特点特点峰位：峰位：  as=CH 比烷烃高比烷烃高   C=C 随取代基数目随取代基数目 ，，波数波数  共轭时共轭时波数波数  1010 30cm30cm-1 -1 共轭双烯出现双峰共轭双烯出现双峰l =CH 最有价值可鉴别取代位置最有价值可鉴别取代位置 频率频率: : 反式反式>顺式顺式 峰强峰强: : 顺式顺式>反式反式 完全对称的分子完全对称的分子: : =0=0，无峰。

无峰5仪器分析红外分光光度法课件炔烃炔烃   CH 3333～～3267cm-1  C C 2260～～ 2100cm-1高度特征6仪器分析红外分光光度法课件=CH泛频 苯环3000CH特征峰：特征峰：  H3100～～3000cm-1(w m)  C=C(骨架振动骨架振动)1650cm-1～～1430cm-1 泛频峰泛频峰 2000～～1667cm-1(w or vw））   H 1250～～1000cm-1(w)   H 910～～665cm-1(s)二、芳香烃类（取代苯）二、芳香烃类（取代苯）聚苯乙烯薄膜7仪器分析红外分光光度法课件特点：特点：l泛频峰非常弱，配合泛频峰非常弱，配合  H 来鉴别取代情况来鉴别取代情况l C=C（（骨架振动）骨架振动）l  Hl  H 鉴别取代基的位置和数目鉴别取代基的位置和数目是鉴别苯环的重要标志是鉴别苯环的重要标志8仪器分析红外分光光度法课件相邻氢数相邻氢数   H cm-1 5 770～～730 4 770～～735 1 782   9 3 810～～750 2 860～～800 1 900～～860 随苯环上相邻氢数目的减少向高频移动随苯环上相邻氢数目的减少向高频移动9仪器分析红外分光光度法课件三、醇、酚、醚三、醇、酚、醚:醇与酚醇与酚l共同点：两者都有共同点：两者都有-OH及及C-O键键  OH 3650～～3590cm-1(游离羟基）锐峰游离羟基）锐峰 3500～～3200cm-1 (缔合羟基）钝峰缔合羟基）钝峰  CO 1250～～1000cm-1(s)  OH 1420~1330cm-1l区别：酚的芳香结构的一组相关峰区别：酚的芳香结构的一组相关峰10仪器分析红外分光光度法课件醚醚有有 -C-O-C-键，没有键，没有-OH键键  CO 1270～～1010cm-1(s) 醚基氧和苯环或乙烯相连时：醚基氧和苯环或乙烯相连时： -C-O-C-  as 波数波数   s 峰强增加峰强增加11仪器分析红外分光光度法课件图：醇与醚图：醇与醚C-OC-OO-H12仪器分析红外分光光度法课件四、羰基化合物四、羰基化合物羰基3000例：例： (C9H10O)13仪器分析红外分光光度法课件酮、醛及酰氯类酮、醛及酰氯类l酮类：酮类： C=O ~1715cm-1(s)若共轭，向右移（若共轭，向右移（ 波数波数）） l醛类：醛类： C=O ~1725cm-1(s)若共轭，向右移（若共轭，向右移（ 波数波数））  fermi共振：共振： CH双峰，双峰，~2820及及~2720cm-1 环张力增大，向左移（环张力增大，向左移（ 波数波数  ）） O OOO C=O 1815 1780 1745 1715 cm-1l酰氯类：酰氯类： C=O ~1800cm-1(s) -COCl14仪器分析红外分光光度法课件羧酸及其盐羧酸及其盐羧酸类：羧酸类：  OH ~3000cm-1 宽峰宽峰  C=O 1740 ~ 1650cm-1 钝峰钝峰  OH 955 ~ 915cm-1羧酸盐：羧酸盐：  as 1610~1550cm-1  s 1440~1360cm-1 振动偶合后出现两个强峰振动偶合后出现两个强峰COO15仪器分析红外分光光度法课件酯类：酯类：O-CH=CH2RCOP- 共轭，使共轭，使K ，， 波数波数 CH2=CHOR’OC - 共轭，使共轭，使K   ，，波数波数  C=O ~1735cm-1 C-O 1300~1000cm-116仪器分析红外分光光度法课件酸酐类：酸酐类：l酸酐：由于偶合，羰基峰分裂成双峰 C=O双峰双峰  as 1850~1800cm-1  s 1780~1740cm-1ORCOR’COl酸酐与酸相比不含羟基特征峰17仪器分析红外分光光度法课件酸酯酸酐18仪器分析红外分光光度法课件酰胺酰胺lc=o 1680 1630cm-1 lNH 3500 3100cm-1l NH 1620  1510cm-1—CONH19仪器分析红外分光光度法课件小结：含羰基化合物的羰基小结：含羰基化合物的羰基 C=O顺序顺序 酸酐酸酐  as1810cm-1 （（ s 1760 cm-1 ）） 酰氯酰氯1800cm-1 酯酯 1735cm-1，， 醛醛 1725cm-1，， 酮酮 1715cm-1，， 羧羧 酸酸1710cm-1 酰胺酰胺1680cm-1 羧酸盐羧酸盐  as 1610cm-1 ~ 1550cm-1  s 1440cm-1 ~ 1360cm-120仪器分析红外分光光度法课件五、含氮化合物五、含氮化合物（一）胺及其盐（一）胺及其盐 胺 胺盐NH 3500  3300cm-1 3300  2200cm-1 NH 1650  1510cm-1 1630  1500cm-1CN 1360  1020cm-1 1400  1300cm-1 21仪器分析红外分光光度法课件（二）硝基化合物（二）硝基化合物NO2as1590 1500cm-1NO2s1390 1330cm-1（三）腈类化合物 C=N 2260  2215cm-122仪器分析红外分光光度法课件第三节第三节 红外光谱仪红外光谱仪一、光栅红外光谱仪一、光栅红外光谱仪 光源光源工作温度工作温度 0C特点特点硅碳棒硅碳棒1200～～1500寿命长、稳定性好、寿命长、稳定性好、结构简单、价格便宜结构简单、价格便宜等等Nernst灯灯～～1800发光强度大，寿命短、发光强度大，寿命短、价格较贵等价格较贵等23仪器分析红外分光光度法课件 l吸收池吸收池 液体液体  液体池液体池 气体气体  气体池气体池 固体固体  压片法压片法 为为了了透透过过红红外外光光，，吸吸收收池池均均具具有有岩岩盐盐窗窗片片，，吸收池不用时需在干燥器中保存。

吸收池不用时需在干燥器中保存24仪器分析红外分光光度法课件l单色器单色器 棱镜或光栅棱镜或光栅 石英棱镜石英棱镜 氯化钠棱镜氯化钠棱镜 溴化钾棱镜溴化钾棱镜 l检测器检测器 真空热电耦真空热电耦25仪器分析红外分光光度法课件 二、二、FT-IR红外光谱仪红外光谱仪干涉图 IR光谱FTIR光谱仪示意图光谱仪示意图Fourier余弦变换26仪器分析红外分光光度法课件 Michelson干涉仪示意图干涉仪示意图光程差是波长的整数倍时，为相长干涉，亮度最大（亮条）光程差是半波长的奇数倍时，为相消干涉，亮度最小（暗条）光源固定镜动镜检测器干涉光27仪器分析红外分光光度法课件三、仪器性能三、仪器性能l分辨率分辨率在某波数处恰能分开两个吸收带的波数差在某波数处恰能分开两个吸收带的波数差 / l波数准确度与重复性波数准确度与重复性准确度：准确度：仪器测定所得波数与文献值比较之差称仪器测定所得波数与文献值比较之差称为波数准确度为波数准确度重复性：重复性：多次重复测定同一样品，所得同一吸收多次重复测定同一样品，所得同一吸收峰波数的最大值和最小值之差。

峰波数的最大值和最小值之差28仪器分析红外分光光度法课件第四节第四节 红外吸收光谱分析红外吸收光谱分析 一、试样的制备一、试样的制备 压片法压片法 薄膜法薄膜法 糊膏法糊膏法 液体池法液体池法 涂片法涂片法 夹片法等夹片法等29仪器分析红外分光光度法课件（一）固体试样l溴化钾压片法溴化钾压片法 红红外外光光谱谱法法，，进进行行鉴鉴别别试试验验时时，，固固体体样样品采用最多的是溴化钾压片法品采用最多的是溴化钾压片法30仪器分析红外分光光度法课件（二）液体试样（二）液体试样l一般液体样品一般液体样品 可采用液体池法可采用液体池法l挥发性不大的样品挥发性不大的样品 采用夹片法采用夹片法l粘度大的样品粘度大的样品 可采用涂片法可采用涂片法KBr窗片窗片31仪器分析红外分光光度法课件红外光谱法的应用于定性时：红外光谱法的应用于定性时：l主要用于主要用于 已知化和物的定性鉴定已知化和物的定性鉴定 未知化合物的结构分析未知化合物的结构分析l红红外外吸吸收收光光谱谱与与物物质质的的分分子子结结构构有有非非常常密密切切的的关关系系，，两两个个化化合合物物没没有有完完全全相相同同的的红红外外光光谱谱，，只只要要它它们们化化学学结结构构存存在在细细小小的的差差别别，，如如同同系系物物。

同同分分异异构构体体和和空空间间构构象象等等，，红红外外光光谱谱都都有有不不同同对对于于定定性性鉴鉴别别红红外外光光谱谱是是最最有有效效的的方方法法 由由于于红红外外光光谱谱的的特特征征性性强强，，一一般般情情况况下下，，两两个个样样品品的的红红外外光谱完全一致，就是同一个化合物光谱完全一致，就是同一个化合物32仪器分析红外分光光度法课件二、红外光谱解析方法二、红外光谱解析方法\了解样品来源和性质了解样品来源和性质 纯度需大于纯度需大于98%98%、灰、灰分分; ; 物理化学常数和分子式物理化学常数和分子式\充分除去溶剂充分除去溶剂\分子式常可提供许多结构信息用分子式可分子式常可提供许多结构信息用分子式可以计算不饱和度以计算不饱和度( (U)U)U=(2+2n4+n3-n1)/2 估计结构式中是否有双键（估计结构式中是否有双键（U=1）、三键）、三键（（U=2）） 、芳环（、芳环（U=4）） 、脂环等33仪器分析红外分光光度法课件（一）光谱解析方法（一）光谱解析方法% 峰位、峰形和峰强峰位、峰形和峰强%解析一组相关峰解析一组相关峰，避免孤立解析，才能确认一个，避免孤立解析，才能确认一个官能团的存在。

因为多数官能团在中红外区，都官能团的存在因为多数官能团在中红外区，都有一组相关峰有一组相关峰 例例 -COOH 有：有： OH、、 C=O、、   C-O、、   OH、、  OH 五五个相关峰个相关峰 34仪器分析红外分光光度法课件红外光谱的解析顺序红外光谱的解析顺序先特征区先特征区, 后指纹区后指纹区 特征区特征区(4000~ 1250cm-1；；2.5~8.0 m): CH、、OH、、NH、、 双键、三键的伸缩振动双键、三键的伸缩振动 指纹区指纹区(1250~200cm-1; 8.0~50 m): 各种弯曲振各种弯曲振动、动、C-C伸缩振动伸缩振动以苯环的面外苯环的面外弯曲弯曲振动最重振动最重要（要（910~ 665cm-1 ） 先最强峰，后次强峰先最强峰，后次强峰先确定第一强峰的起源与先确定第一强峰的起源与归属后，依次解析第二、第三强峰归属后，依次解析第二、第三强峰…..的起源归的起源归属35仪器分析红外分光光度法课件官能团与特征频率的相关表官能团与特征频率的相关表 波数波数(cm-1) 振振 动动 类类 型型 3750～～3000 νOH 、、νNH 3300～～3000 ν≡CH >ν=CH ≈νArH 3000～～2700 νCH ( -CH3,饱和 CH2 及及 CH、、-CHO ）） 2400～～2100 νC≡C 、、νC≡N 1900～～1650 νC=O( 酸酐,酰氯,酯,醛,酮,羧酸,酰胺 ) 1675～～1500 νC=C 、、νC=N 1475～～1300 βCH,βOH（（ 各种面内弯曲振动 ）） 1300～～1000 νC-O ( 酚、醇、醚、酯、羧酸 ) 1000～～650 γ=CH ( 不饱和碳-氢面外弯曲振动 )36仪器分析红外分光光度法课件与UV光谱的区别 1. 同属分子吸收光谱，但起源不同l分子吸收光谱分子吸收光谱 UV-VIS IRl分子发射光谱分子发射光谱 荧光光谱荧光光谱 转动能级之差 E =10 - 4 ~10 -2eV 振动能级之差 E = 0.05 ~1 eV 分子中价电子运动 E =1~20 eV37仪器分析红外分光光度法课件与UV光谱的区别2. 特征性强，适用范围广 UV IRl光谱特征 简单 复杂l定性鉴别 否定 肯定l适用范围 n* 不受此限 * l测定对象 液体 固体（气、液也可） 38仪器分析红外分光光度法课件。