特征吸收峰课件.ppt

1、 问题：问题：解释二氧化碳分子的振动形式与红解释二氧化碳分子的振动形式与红外吸收光谱的关系外吸收光谱的关系解答：实际观察到的红外吸收峰数目小于理论上计算解答：实际观察到的红外吸收峰数目小于理论上计算的振动数的振动数，这是由如下原因引起的：这是由如下原因引起的：(1) 没有偶极矩变化的振动没有偶极矩变化的振动,不产生红外吸收；不产生红外吸收；(2) 相同频率的振动吸收重叠相同频率的振动吸收重叠,即简并；即简并；(3) 仪器不能区别那些频率十分接近的振动或因吸仪器不能区别那些频率十分接近的振动或因吸 收带很弱仪器检测不出；收带很弱仪器检测不出；(4) 有些吸收带落在仪器检测范围之外。有些吸收带落在

2、仪器检测范围之外。v瞬间偶极距瞬间偶极距变化大，吸收峰强；变化大，吸收峰强；v键两端原子键两端原子电负性电负性相差越大（极性越大），吸收峰越强；相差越大（极性越大），吸收峰越强；v由基态跃迁到第一激发态，产生一个强的吸收峰，基频峰；由基态跃迁到第一激发态，产生一个强的吸收峰，基频峰；v 由基态直接跃迁到第二激发态，产生一个弱的吸收峰，由基态直接跃迁到第二激发态，产生一个弱的吸收峰，倍频峰；倍频峰；3 3、峰的强度（峰强）、峰的强度（峰强）二、分子振动与红外吸收光谱的关系二、分子振动与红外吸收光谱的关系三三 基团频率与红外光谱区基团频率与红外光谱区 基团频率：能代表基团存在，并有较高强基团频率：

3、能代表基团存在，并有较高强度的吸收谱带。度的吸收谱带。特征吸收峰：基团频率所在位置。特征吸收峰：基团频率所在位置。官能团官能团特征吸收频率特征吸收频率 2.指纹区：指纹区：1300600cm-1区域，除单键的伸缩振动外，区域，除单键的伸缩振动外，还有因变形振动产生的复杂光谱。还有因变形振动产生的复杂光谱。 当分子结构稍有不同时当分子结构稍有不同时,该区的吸收就有细微的差异。该区的吸收就有细微的差异。这种情况就象每个人都有不同的指纹一样。这种情况就象每个人都有不同的指纹一样。1. 官能团区：官能团区： 40001300 cm-1区域的峰，由伸缩振动区域的峰，由伸缩振动产生的吸收带，基团鉴定工作最

4、有价值的区域。产生的吸收带，基团鉴定工作最有价值的区域。基因的特征吸收峰一般位于此高频范围，在该区域内，基因的特征吸收峰一般位于此高频范围，在该区域内，吸收峰比较稀疏。吸收峰比较稀疏。 （一）官能团区和指纹区（一）官能团区和指纹区 （l）40002500cm-1区区 xH伸缩振动区伸缩振动区 (x为为O、N、C等原子等原子)。这个区域的吸收峰说明有含氢原子。这个区域的吸收峰说明有含氢原子的官能团存在。的官能团存在。OH（37003200 cm-1） COOH（36002500 cm-1）NH （35003300 cm-1） 炔氢出现在炔氢出现在3300 cm-1附近附近判断规则：判断规则：在在

5、3000 cm-1以上有以上有CH吸收峰，可预吸收峰，可预料化合物是不饱和的料化合物是不饱和的=CH；若在小于若在小于3000 cm-1有有吸收，可预料化合物是饱和的。吸收，可预料化合物是饱和的。（二）官能团区波段分区（二）官能团区波段分区（2）25002000 cm-1区区 三键和累积双键区三键和累积双键区。这一。这一区域出现的吸收区域出现的吸收,主要包括主要包括C C、C N等三键的不对称等三键的不对称伸缩振动伸缩振动,以及累积双键的不对称伸缩振动。以及累积双键的不对称伸缩振动。SH、SiH、PH、BH的伸缩振动也出现在这个区域。的伸缩振动也出现在这个区域。（3）20001500 cm-1

6、区区 双键伸缩振动区双键伸缩振动区。表示含。表示含双键的化合物存在，如双键的化合物存在，如CO(酰卤、酸、酯、醛、酮、酰卤、酸、酯、醛、酮、酰胺等酰胺等)出现在出现在18701600 cm-1,强峰。此外强峰。此外,CC、CN、N=O的伸缩振动出现在的伸缩振动出现在 16751500 cm-1。分子比较对称时，分子比较对称时，C=C的吸收峰很弱。的吸收峰很弱。 （二）官能团区波段分区（二）官能团区波段分区（l）1300900 cm-1 这一区域包括这一区域包括CO、CN、CF、CP、CS、PO、SiO等键的伸缩振动等键的伸缩振动和和C=S、S=O、P=O等双键的伸缩振动吸收。等双键的伸缩振动吸

7、收。（2）900600 cm-1 这一区域的吸收峰是很有用这一区域的吸收峰是很有用的。例如的。例如,可以指示可以指示（CH2）n的存在的存在。实验证明。实验证明,当当 n 4时时, CH2的平面摇摆振动吸收出现在的平面摇摆振动吸收出现在 722 cm-1,随着随着n的减小的减小,逐渐移向高波数。此区域的吸收峰逐渐移向高波数。此区域的吸收峰,还可以为鉴别烯烃的取代程度和构型提供信息。还可以为鉴别烯烃的取代程度和构型提供信息。 （三）指纹区波段分区（三）指纹区波段分区四、定性分析四、定性分析应用简介应用简介1. 1. 已知物的已知物的鉴鉴定定 将试样谱图与标准谱图对照或与相关文献将试样谱图与标准谱

8、图对照或与相关文献上的谱图对照。上的谱图对照。2 2决择性鉴定决择性鉴定 被测物可能是某几个已知化被测物可能是某几个已知化合物，仅需用红外光谱法予以肯定。若无标准合物，仅需用红外光谱法予以肯定。若无标准图谱，必须先对红外谱图进行官能团定性分析，图谱，必须先对红外谱图进行官能团定性分析，根据分析结果，推断最可能的化合物。根据分析结果，推断最可能的化合物。 3. 3. 未知物结构分析未知物结构分析 如果化合物不是新物质如果化合物不是新物质, ,可将其红外谱图与标准可将其红外谱图与标准谱图对照（查对）；如果化合物为新物质谱图对照（查对）；如果化合物为新物质, ,则须则须进行光谱解析。进行光谱解析。1

9、 1）该化合物的信息收集：试样来源、熔点、沸）该化合物的信息收集：试样来源、熔点、沸点、折光率、旋光率等；点、折光率、旋光率等；2 2）不饱和度的计算：通过元素分析得到该化合）不饱和度的计算：通过元素分析得到该化合物的分子式物的分子式, ,并求出其不饱和度并求出其不饱和度 。3 3）查找基团频率）查找基团频率, ,推测分子可能的基团；推测分子可能的基团；4 4）查找红外指纹区）查找红外指纹区, ,进一步验证基团的相关峰；进一步验证基团的相关峰；5 5）能过其它定性方法进一步确证：）能过其它定性方法进一步确证：UV-V isUV-V is、MSMS、NMRNMR、RamanRaman等。等。4.

10、4.光谱解析步骤光谱解析步骤 =0=0时，分子是饱和的，分子为链状烷烃或其不时，分子是饱和的，分子为链状烷烃或其不含双键的衍生物；含双键的衍生物； =1=1时，分子可能有一个双键或脂环；时，分子可能有一个双键或脂环； =2时，分子可能有三键；时，分子可能有三键； =3=3时，分子可能有两个双键或脂环；时，分子可能有两个双键或脂环； =4=4时，分子可能有一个苯环。时，分子可能有一个苯环。一些杂原子如一些杂原子如S S、O O不参加计算。不参加计算。2nnn1134 进行定性分析时进行定性分析时,对于能获得相应纯品的化合对于能获得相应纯品的化合物物,一般通过图谱对照即可。对于没有已知纯品的一般通

11、过图谱对照即可。对于没有已知纯品的化合物化合物,则需要与标准图谱进行对照。最常见的标则需要与标准图谱进行对照。最常见的标准图谱有三种：准图谱有三种： （1）萨特勒（萨特勒（Sadtler）标准红外光谱集：标准红外光谱集：由美由美国国Sadtler research laborationies编集出版的。编集出版的。“萨特勒萨特勒”收集的图谱最多，至收集的图谱最多，至1974年为止，已年为止，已收集收集47000张（棱镜）图谱。另外，它有各种索张（棱镜）图谱。另外，它有各种索引，使用甚为方便。引，使用甚为方便。5. 几种标准图谱集几种标准图谱集（2）分子光谱文献）分子光谱文献 “DMS”(doc

12、umentation of molecular spectroscopy) 穿孔卡片：穿孔卡片： 由英国和西德联合编制。卡片有三种类型：桃红由英国和西德联合编制。卡片有三种类型：桃红色卡片为有机化合物色卡片为有机化合物,淡蓝色卡片为无机化合物淡蓝色卡片为无机化合物,淡黄色卡片为文摘卡片。卡片正面是化合物的许淡黄色卡片为文摘卡片。卡片正面是化合物的许多重要数据多重要数据,反面则是红外光谱图。反面则是红外光谱图。4. 几种标准图谱集几种标准图谱集（3）“API”红外光谱资料：由美国石油研究所红外光谱资料：由美国石油研究所（API）编制。该图谱集主要是烃类化合物的编制。该图谱集主要是烃类化合物的光谱

13、。由于它收集的图谱较单一光谱。由于它收集的图谱较单一,数目不多（至数目不多（至1971年共收集图谱年共收集图谱3064张）张）,又配有专门的索引又配有专门的索引,故查阅也很方便。故查阅也很方便。4. 几种标准图谱集几种标准图谱集Press AssemblyControl KnobZnSe Crystal in Center of StageSampling StageBase Assembly with OpticalComponentsHATR componentsSample should completely cover the ZnSe Crystalindicated with the arrow below.Be surethat the press isrotatedcompletelyto the lowest level.Slide 18Remove sample with KimWipe moistened with an appropriate solvent.Discard sample and KimWipe in the appropriate containers.