红外光谱法——精选推荐

第三章红外光谱
3.1 引言
红外光谱属于分子光谱,分子光谱是四大谱学之一。红外光谱和核磁共振光谱,质谱,紫外光谱一样,是鉴别化合物和确定物质分子结构的常用手段之一。
红外光谱分析技术的优点之一是应用范围非常广泛,可以说,对于任何样品,只要样品的量足够多,都可以得到一张红外光谱。对固体,液体或气体样品,对单一组分的纯净物和多组分的混合物都可以用红外光谱法测定。
对于不同的样品要采用不同的红外制样技术。对于同一样品,也可以采用不同的制样技术。采用不同的制样技术测试同一样品时,可能会得到不同的光谱。因此,要根据测试目的和测试要求采用合适的制样方法,这样才能得到准确可靠的测试数据。
对单一组分或混合物中各组分也可以进行定量分析,尤其是对于一些较难分离并在紫外,可见光区不到明显特征峰的样品也可以方便,迅速地完成定量分析。
3.2 方法原理
红外吸收光谱分析方法主要是依据分子内部原子间的相对振动和分子转动等信息进行测定。
3.2.1 双原子分子的红外吸收频率
分子振动可以看作是分子中的原子以平衡点为中心,以很小的振幅做周期性的振动。这种分子振动的模型可以用经典的方法来模拟,化学键的振动类似于连接两个小球的弹簧,m1和m2分别代表两个小球的质量,即两个原子的质量,弹簧的长度就是分子化学键的长度。
上式中,ν是频率,Hz;к是化学键的力常数,g/s2; μ是原子的折合质量。发生振动能级跃迁需要能量的大小取决于键两端原子的折合质量和键的力常数,即取决于分子的结构特征。
表某些键的伸缩力常数(毫达因/埃)
键类型—C≡C —> —C =C —> —C — C —
力常数15 ~ 17 9.5 ~ 9.9    4.5 ~ 5.6
峰位  4.5μm    6.0 μm 7.0 μm
化学键键强越强(即键的力常数K越大)原子折合质量越小,化学键的振动频率越大,吸收峰将出现在高波数区。
手机应急充电器
一般说来,单键的к=4×105~6×105 g/s2; 双键的к=8×105~12×105 g/s2;三键的к=12×105~20×105 g/s2。
3.2.2 分子中基团的基本振动形式
两类基本振动形式
伸缩振动
亚甲基:
变形振动
亚甲基
3.2.3 红外光谱及其表示方法
分子中基团的振动和转动能级跃迁产生振-转光谱,不同的化学键或官能团,其振动能级从基态跃迁到激发态所需能量不同,因此要吸收的红外光。物质吸收不同的红外光,将在不同波长出现吸收峰,红外光谱就是这样产生的。
辐射→分子振动能级跃迁→红外光谱→官能团→分子结构
红外光谱产生的条件
●光的频率必须与振动的频率保持一致(谐振)
p2p网络电视录像专家
●在振动过程中分子偶极矩必须发生变化
玻璃钢料塔●偶极矩变化的方向必须与电场矢量的方向相同
红外光谱图:
纵坐标为吸收强度,用透过率或吸光度表示
横坐标为波长λ( m )和波数1/λ单位:cm-1(如图)
应用:有机化合物的结构解析。
定性:基团的特征吸收频率;
定量:特征峰的强度;
红外波段通常分为近红外区、中红外区和远红外区。其中研究最广泛的是中红外区。
3.2.2红外吸收峰强度
三合一连接件
供应链金融管理红外吸收峰的强度与偶极矩的变化大小有关,吸收峰强弱与分子振动时偶极矩变化的平方成正比,对称性差则偶极矩变化大因此吸收峰强度大。
3.2.3红外谱图解析
常见的有机化合物基团频率出现的范围:4000 ~670 cm-1
依据基团的振动形式,分为四个区:
(1)4000 ~2500 cm-1 X—H伸缩振动区(X=O,N,C,S)
(2)2500 ~1900 cm-1 三键,累积双键伸缩振动区
(3)1900 ~1200 cm-1 双键伸缩振动区
(4)1200 ~670 cm-1 X—Y伸缩,
X—H变形振动区
1.X—H伸缩振动区(4000 ~2500 cm-1 )
骑马机
(1)—O—H 3650 ~3200 cm-1 确定醇、酚、酸在非极性溶剂中,浓度较小(稀溶液)时,峰形尖锐,强吸收;当浓度较大时,发生缔合作用,峰形较宽。
注意区分:—NH伸缩振动:3500 ~3100 cm-1
(2)饱和碳原子上的—C—H

本文发布于:2024-09-21 17:42:36,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/2/276135.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:振动   分子   吸收   光谱
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议