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光谱分析04概论

A 电子能级 B 偶极矩变化 C 跃迁概率 D 峰位
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课堂小议
通常情况下,我们用摩尔吸收系数ε 来表示红外吸收峰的
强度,如果100>ε>20 ,我们称该峰为: A 很强峰 B 强峰 C 中强峰 D 弱峰
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课堂小议
下列哪种因素属于影响基团频率的外部因素:
A 诱导效应 B 共轭效应 C 溶剂效应 D 偶极场
9.样品制备技术
1)气体——气体池
2)液体: ①液膜法——难挥发液体(bp>80C) ②溶液法——液体池
溶剂: CCl4 ,CS2常用。
①研糊法(液体石腊法)
3) 固体:
②KBr压片法 ③薄膜法
卤化物压片法
适用于可以研细的样品,但对于不稳定的化合物,如发生 分解、异构化、升华等变化的化合物不宜使用压片法。注意 样品的干燥,不能吸水。
8.2 傅立叶变换红外光谱仪
•色散型红外光谱仪,单光色源器发出的光先照射试样,而后再经分光 器(光栅或棱镜)分成单色光,由检测器检测后获得光谱。 •傅里叶变换红外光谱仪(FTIR),不用狭缝机构和分光系统。 利用迈克尔逊干涉仪把光源发出的光变成干涉光,再让干涉光 照射样品。经检测器获得干涉图,由计算机将干涉图进行傅里 叶变换得到的光谱。
上节回顾
红外光谱产生原因 化学健的振动模式 红外光谱图 峰强与峰位 峰位的影响因素(共轭,诱导,偶极场)
课堂小议
关于红外光谱,下列说法正确的是:
A 红外光谱是由分子振动和转动能级的跃迁产生的。 B 只要辐射光子具有的能量与发生振动跃迁所需的跃迁能量 相等,就可以产生红外光谱。 C Cl2没有红外活性。 D 原子的伸缩振动在红外谱中不会产生吸收峰。
第一,二代,属色散型 第三代,属干•色散型红外光谱仪的组成部件与紫外-可见分光光
度计相似,但对每一个部件的结构、所用的材料及 性能与紫外-可见分光光度计不同。
•它们的排列顺序也略有不同,红外光谱仪的样品
是放在光源和单色器之间;而紫外- -可见分光光度 计是放在单色器之后。
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内部因素-氢键的影响
氢键的形成,可以使 伸缩振动频率移向低波数,吸收强度增强,并变宽。 变形振动移向高波数,但变化不如伸缩振动明显。 分子内氢键 分子间氢键
氢键的影响
➢ 分子内氢键:对峰位的影响大,不受测试条件如浓度、 pH值的影响
氢键的影响
➢ 分子间氢键:受浓度影响较大 浓度稀释,吸收峰位发生变化
CH3的C—H反对称弯 曲振动δas(CH)
CH3的C—H对称弯 曲振动δs(CH)
综上所述,该化合物中有一个单取代的苯环、一个羰
基(估计是芳香酮羰基)、一个甲基,根据分子式,推
测未知物的结构式可能是:
O
总结:
C CH3
:C H
3000cm-1 、1600cm-1~1500cm-1苯环 的骨架振动、指纹区760cm-1,
薄膜法
适用于橡胶、油漆、聚合物的红外制样. 熔融成膜膜:的适厚用度熔为点1低0、-3熔0μ融m时,且不厚分薄解、均不匀产。生化学变化的样品 热压成膜常:用适的用成热膜塑法性聚有合3种物,:将样品放在膜具中加热至软化点
以上压成薄膜 溶液成膜:适用可溶性聚合物,将样品溶于适当的溶剂中,滴在 玻璃板上使溶剂挥发得到薄膜
注意基:质溴有氯化化钾钠必、溴须化干钾燥、氯化银、碘化铯,最常用的是溴 化钾,溴因化为溴钾化研钾磨在整很个细中红外区都是透明的。 压成控直径制1溴3m化m,钾厚与度0样.5m品m的的薄比片例,溴化钾与样品的比例
为100:1(样品约1-2mg)
悬浮法(研糊法)
对于吸水性很强、有可能与溴化钾发生反应
的样品采用制成糊剂的方法进行测量。
有机化合物结构解析
例 某未知物分子式为C8H8O,其IR谱如图所示,试 推测未知物的分子结构。 =1 + n4 +(n3 – n1 )/ 2
解:(1)根据分子式计算不饱和度: Ω=1+8+(0-8)/2=5
苯环的骨架振动
(2)图谱解析
苯环及CH3的 C—H伸缩振动
单取代苯
C=O的伸缩振动。因分 子式中只有一个氧原子, 不可能是酸或酯,只可 能是酮,而且分子中有 苯环,很可能是芳香酮。
这种方法是把50mg左右的高聚物粉末和1滴
石蜡油或全卤代烃类液体混合,研磨成糊状, 再转移到两片氯化钠晶片之间,进行测量。
注意要扣除石蜡油或全卤代烃类的吸收峰
薄膜法
(1)样品的厚度。一般定性工作需1至数微米。在定量工作中,对样品 厚度的要求就更苛刻些。(样品过厚时,许多主要谱带都吸收到顶, 彼此连成一片,看不出准确的波数位置和精细结构)
(2)样品表面反射的影响。样品表面要粗糙些。(在谱带低频一侧,由 于反射引起能量损失,造成谱带变形。反射对薄膜样品光谱的另一种 干扰就是干涉条纹。这是由于样品直接透射的光和经过样品内、外表 面两次反射后再透射的光存在光程差,所以在光谱中出现等波数间隔 的干涉条纹。消除干涉条纹的常用方法是使样品表面要粗糙些。)
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课堂小议
下列哪种振动模式,不会产生红外吸收光谱信号?
A 面内摇摆 B 对称伸缩 C 反对称伸缩 D 上述答案均错
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课堂小议
分子吸收一定频率红外线,振动能级从基态跃迁
至第一振动激发态产生的吸收峰,我们一般称为: A 基频峰 B 倍频峰 C 差频峰 D 组频峰
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课堂小议
红外光谱吸收峰的强度与下列哪些因素有关?
液体样品的制备
对于沸点较高且粘度较大的液体样品,取2mg 或一滴样品直接涂在KBr窗片上进行测试
对于沸点较低的样品及粘度小、流动性较大的 高沸点液体样品放在液体池中测试
液体池是由两片KBr窗片和能产生一定厚度的 垫片所组成
切记不得有水
气体样品的制备
气体样品采用气体池,直接测试.
将气体池放在气体池架上即可,气体池的两边由KBr窗片或其它类 型的盐片密封,要特别注意防止盐片受潮。
位阻效应
•共轭效应会使基团吸收频率移动。若分子结构中存在 空间阻碍,使共轭受到限制,则基团吸收接近正常值。 (紫移)
峰位影响因素
外部因素:样品物态,晶态/非晶态,溶剂效应 同部因素:I效应,C效应,F效应,氢键,位阻效应, 互变异构效应
8. 红外光谱仪
• 第一代----分光光度计用,棱镜(易吸潮) • 第二代----衍射光栅(分辨率高) • 第三代----干涉调频分光的傅立叶变换光谱仪
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