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苯甲酸红外光谱测定及解析

苯甲酸红外光谱测定及解析
—KBr晶体压片法制样
一、目的要求
(1)学习用红外吸收光谱进行化合物的定性分析,
(2)掌握用压片法制作固体试样晶片的方法;
(3)熟悉红外分光光度仪的工作原理及其使用方法。

二、实验原理
当一定频率(一定能量)的红外光照射分子时,如果分子某个基团的振动频率和外界红外辐射频率一致,二者就会产生共振。

此时,光的能量通过分子偶极矩的变化传递给分子,这个基团就吸收一定频率的红外光,产生振动跃迁(由原来的基态跃迁到了较高的振动能级),从而产生红外吸收光谱。

如果红外光的振动频率和分子中各基团的振动频率不一致,该部分红外光就不会被吸收。

用连续改变频率的红外光照射某试样,将分子吸收红外光的情况用仪器记录下来,就得到试样的红外吸收光谱图。

由于振动能级的跃迁伴随有转动能级的跃迁,因此所得的红外光谱不是简单的吸收线,而是一个个吸收带。

测定未知物结构是红外光谱定性分析的一个重要用途。

根据实验所测绘的红外光谱图的吸收峰位置、强度和形状,利用基团振动频率与分子结构的关系,来确定吸收带的归属,确认分子中所含的基团或键,并推断分子的结构,鉴定的步骤如下:
(1)对样品做初步了解,如样品的纯度、外观、来源及元素分析结果,及物理性质(分子量、沸点、熔点)。

(2)确定未知物不饱和度,以推测化合物可能的结构;
(3)图谱解析:
①首先在官能团区(4000~1300cm-1)搜寻官能团的特征伸缩振动;
②再根据“指纹区”(1300~600cm-1)的吸收情况,进一步确认该基团的存在以及与其它基团的结合方式。

三. 实验仪器及试剂
仪器: Tensor 近红外傅利叶红外光谱仪、粉未压片机、玛瑙研钵、
试剂: KBr(A.R.) 苯甲酸(G.R.)
四. 实验步骤
(1)固体样品的制备:溴化钾压片;
取1~2mg苯甲酸置于玛瑙研钵中,加入已研细的无水溴化钾,研磨成极细的粉末置于模具中,用压片机压成薄片。

(2)测绘苯甲酸的红外吸收光谱;
将薄片放在红外光谱仪的支架上,以空气为参比,记录红外光谱,并打印。

(3)简单分析苯甲酸的红外光谱图。

五. 思考题
1.红外吸收光谱分析,对固体试样的制片有何要求?
2.如何着手进行红外吸收光谱的定性分析?。

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