1、7:54:02第十章第十章第十章第十章第十章第十章 红外光谱法和激红外光谱法和激红外光谱法和激红外光谱法和激红外光谱法和激红外光谱法和激光拉曼光谱法光拉曼光谱法光拉曼光谱法光拉曼光谱法光拉曼光谱法光拉曼光谱法10.4.1 红外谱图解红外谱图解析的一般步骤析的一般步骤10.4.2 化合物结构化合物结构鉴定鉴定10.4.3 标准红外谱标准红外谱图库简介图库简介10.4.4 红外光谱的红外光谱的定量分析定量分析第四节第四节第四节第四节第四节第四节 红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱红外光谱的应用的应用的应用的应用的应用的应用 Application of Infrared absorption
2、 spectroscopyInfrared spectroscopy and Laser Raman spectroscopy7:54:0310.4.1 10.4.1 10.4.1 红外谱图解析的一般步骤红外谱图解析的一般步骤红外谱图解析的一般步骤红外谱图解析的一般步骤红外谱图解析的一般步骤红外谱图解析的一般步骤1.解析前应了解尽可能多的信息2.计算不饱和度3.确定所含的化学键或基团 4.根据频率位移值考虑邻接基团及其连接方式5.与标准谱图对照6.配合其他分析方法综合解析7:54:03不饱和度计算不饱和度计算不饱和度计算 定定 义：义：分子结构中达到饱和所缺一价元素的“对”数。计算式：计算式：
3、化合物CxHyNzOn u=x+(z y)/2+1 x，z，y分别为分子中四价，三价，一价元素数目。作作 用：用：推断分子中含有双键、三键、环、芳环的数目，验证谱图解析的正确性。例：C9H8O2 u=9+（0 8）/2+1=67:54:0410.4.2 10.4.2 10.4.2 化合物结构鉴定化合物结构鉴定化合物结构鉴定化合物结构鉴定化合物结构鉴定化合物结构鉴定1.未知物7:54:042.推测推测C4H8O2的结构的结构H C O CH2CH2CH3OH3C C O CH2CH3OH3CH2C C O CH3O118012401160解：解：1）u=1-8/2+4=1 2）峰归属）峰归属 3
4、）可能的结构）可能的结构7:54:043.推测推测C8H8纯液体纯液体解：解：1）u=1-8/2+8=52）峰归属）峰归属 3）可能的结构）可能的结构 HC CH27:54:044.C8H7N，确定结构，确定结构解：解：1）u=1+（1-7）/2+8=6 2）峰归属）峰归属 3）可能的结构）可能的结构H3CCN7:54:045.谱图解析谱图解析 (1)两种酮羰基，苯共轭CO：1680cm-1，甲基酮型 CO：1718cm-1 (2)苯环CH：3080cm-1，苯环骨架振动：1600cm-1，1580cm-1，苯环骨架伸缩振动：1450cm-1；苯环单取代的两个特征峰：750cm-1，700cm
5、-1 。(3)饱和碳氢吸收：2962cm-1，2873cm-1，强度低；CH3非对称变形在1420cm-1，对称变形振动：1360cm-1（甲基酮特征）。COCH COCH3CH37:54:046.推测化合物推测化合物C8H8O的结构的结构谱图解析谱图解析：1）u=n4+1+（n3-n1）/2=8+1-8/2=5 2）峰归属）峰归属 3）可能的结构）可能的结构 7:54:04解析过程：解析过程：C8H8O u=5 OCH3可能结构：可能结构：7:54:047.推测化合物推测化合物C8H8O的结构的结构谱图解析谱图解析：1）u=n4+（n3-n1）/2+1=8+1-8/2=5 2）峰归属）峰归属
6、 3）可能的结构）可能的结构 7:54:04解析过程：解析过程：C8H8O u=5 可能结构：可能结构：CH2COH7:54:048.推测化合物推测化合物C8H8O2的结构的结构解：解：1）u=5 2）峰归属）峰归属 3）可能的结构）可能的结构 7:54:04解析过程：解析过程：C8H8O2，u=5可能结构：可能结构：7:54:049.化合物化合物C6H12的结构确定的结构确定解：解：1）u=1 2）峰归属）峰归属 3）可能的结构）可能的结构7:54:04可能结构：可能结构：b7:54:0410.化合物化合物C8H7N的结构确定的结构确定解：解：1）u =1+（1-7）/2+8=6 2）峰归属
7、）峰归属 3）可能的结构）可能的结构7:54:04H3CCN可能结构：可能结构：7:54:0511.化合物化合物C3H7NO的结构确定的结构确定解：解：1）u =1 2）峰归属）峰归属 3）可能的结构）可能的结构7:54:05可能结构：可能结构：COH3CNHCH33294cm-1,1655 cm-1，1563cm-1三个峰是仲酰胺的特征。羰基倍频：1655 cm-1 2=3310 cm-1使NH伸缩振动峰加高。7:54:0510.4.3 10.4.3 10.4.3 标准红外谱图库简介标准红外谱图库简介标准红外谱图库简介标准红外谱图库简介标准红外谱图库简介标准红外谱图库简介1.萨特勒（Sadt
8、ler）标准红外光谱图库。2.应用最多，七万多张的红外谱图，每年增补。该谱图集有多种检索方法，例如分子式索引、化合物名称索引、化合物分类索引和相对分子质量索引等。3.Aldrich红外谱图库。4.Sigma Fourier红外光谱图库。5.一些仪器厂商开发的联机检索谱图库。7:54:0510.4.4 10.4.4 10.4.4 红外光谱的定量分析红外光谱的定量分析红外光谱的定量分析红外光谱的定量分析红外光谱的定量分析红外光谱的定量分析 通过对特征吸收谱带强度的测量来求出组份含量。理论依据为朗伯-比尔定律 A=-lg(I/I0)=lg(1/T)=c l特点：（1）红外光谱的谱带较多，选择的余地大
9、，能方便地对单一组分和多组分进行定量分析。（2）不受试样状态的限制，能定量测定气体、液体和固体试样，测溶液普遍。（3）但红外光谱法定量灵敏度较低，尚不适用于微量组分的测定。7:54:05选择吸收带的原则选择吸收带的原则选择吸收带的原则选择吸收带的原则选择吸收带的原则选择吸收带的原则 ：1.一般选组分的特征吸收峰，并且该峰应该是一个不受干扰和其他峰不相重叠的孤立的峰。例如：分析酸、酯、醛、酮时，应该选择与羰基（C=O）振动有关的特征吸收带。2.所选择的吸收带的吸收强度应与被测物质的浓度有线性关系。3.若所选的特征峰附近有干扰峰时，也可以另选一个其他的峰，但此峰必须是浓度变化时其强度变化灵敏的峰，
10、这样定量分析误差较小。7:54:05定量方法定量方法定量方法定量方法定量方法定量方法 ：（1）一点法：不考虑背景吸收，直接从谱图中读取选定波数的透过率。（2）基线法：用基线来表示该吸收峰不存在时的背景吸收。当采用KBr压片法、研糊法和液膜法进行定量分析时，由于试样的厚度难以精确控制，此时可采用内标法进行定量分析。7:54:05 内容选择：内容选择：内容选择：内容选择：内容选择：内容选择：结结结结结结束束束束束束10.1 红外光谱分析基础红外光谱分析基础 10.2 红外光谱仪红外光谱仪 10.3 红外光谱与分子结构的关系红外光谱与分子结构的关系 10.4 红外光谱的应用红外光谱的应用 10.5 激光拉曼光谱法激光拉曼光谱法
