红外光谱分析教材教学稿件.pptVIP

2 指纹区 （i）1 800~1 000cm-1区域主要是C—O、C—N等单键的伸缩振动吸收及C—C单键骨架的振动。 （ii）1 000~650cm-1区域主要是C—H的弯曲振动吸收。其吸收峰可用来确定化合物的顺反构型或苯环的取代类型。 烯烃的δ=C—H吸收谱带出现于1 000~700cm-1 芳香环的δ=C—H振动吸收在900~650cm-1出现1~2个强度相当大的谱带，它们的位置取决于苯环的取代类型 2.2.4 影响基团频率位移的因素 影响基团频率位移的因素大致可分为内部因素和外部因素。内部因素有以下几种： 1 外部因素 试样状态、测定条件的不同及溶剂极性的影响等外部因素都会引起频率位移。一般气态时 C=O伸缩振动频率最高，非极性溶剂的稀溶液次之，而液态或固态的振动频率最低。 同一化合物的气态和液态光谱或固态光谱有较大的差异，因此在查阅标准图谱时，要注意试样状态及制样方法等。 2 内部因素 1）电子效应 （i）诱导效应（I效应）。由于取代基具有不同的电负性，通过静电诱导作用，引起分子中电子分布的变化，从而改变了键力常数，使基团的特征频率发生位移。例如，羰基（C = O）的伸缩振动，随着连接基团电负性的变化，C=O的伸缩振动频率变化情况如下 1 715cm-1 1 800cm-1 1 828cm-1 1 928cm-1 （ii）共轭效应（C效应）。共轭效应使共轭体系中的电子云密度平均化，结果使原来的双键略有伸长（即电子云密度降低），力常数减小，使其吸收频率往往向低波数方向移动。例如酮的C=O，因与苯环共轭而使C=O的力常数减小，振动频率降低。 1 715cm-1 1 680cm-1 1 665cm-1 （iii）中介效应（M效应）。当含有孤对电子的原子（O、N、S等）与具有多重键的原子相连时，也可起类似的共轭作用，成为中介效应。例如，酰胺 1 650cm-1 1 735cm-1 （2）氢键的影响 氢键的形成使电子云密度平均化，从而使伸缩振动频率降低。 1 760cm-1 1 700cm-1 （3）振动偶合 当两个振动频率相同或相近的基团相邻并具有一公共原子时，由于一个键的振动通过公共原子使另一个键的长度发生改变，产生一个“微扰”，从而形成了强烈的振动相互作用。其结果是使振动频率发生变化，一个向高频移动，一个向低频移动，谱带裂分。 ~1 820cm-1 ~1 760cm-1 （4）Fermi共振 当一振动的倍频与另一振动的基频接近时，由于发生相互作用而产生很强的吸收峰或发生裂分，这种现象叫Fermi共振。 1 773cm-1和1 736 cm-1出现两个C=O吸收峰。 其它影响因素还有空间效应、环的张力等， 可参阅有关专著。 2.2.5 红外分光光度计及样品制备技术 1 红外分光光度计的结构及工作原理 （1）色散型红外分光光度计 （2）傅里叶变换红外光谱仪（FTIR） 图2.14 迈克尔逊干涉仪结构示意图 图2.15 干涉图 FTIR光谱仪具有以下优点： a 光学部件简单，只有一个动镜在实验中转动，不宜磨损。 b 测量范围宽，其波数范围可达到45 000~6cm-1 c 精度高，光通量大，所有频率同时测量，检测灵敏度高。 d 扫描速度快，可作快速反应动力学研究，并可与气相色谱GC、液相色谱LC联用。 e 杂散光不影响检测。 f 对湿度要求不高。 2 样品制备技术 （1）试样的浓度和测试厚度应选择适当，以使光谱图中大多数吸收峰的透射比处于15~70%范围内。浓度太小，厚度太薄，会使一些弱的吸收峰和光谱的细微部分不能显示出来；过大，过厚，又会使强的吸收峰超越标尺刻度而无法确定它的真实位置。有时为了得到完整的光谱图，需要用几种不同浓度或厚度的试样进行测绘。 （2）试样中不应含有游离水。水分的存在不仅会侵蚀吸收池的盐窗，而且水分本身在红外区有吸收，将使测得的光谱图变形。 （3）试样应该是单一组分的纯物质。多组分试样在测定前应尽量预先进行组分分离（如采用色谱法柱分离、蒸馏、重结晶、萃取法等），否则各组分光谱相互重叠，以致对谱图无法进行正确的解释。 固体样品制备 a 溴化钾压片。粉末样品常采用压片法，一般取试样2~3mg样品与200~300mg干燥的KBr粉末在玛瑙研钵中混匀，充分研细至颗粒直径小于2μm，用不锈钢铲取70~90mg放入压片模具内，在压片机上用5~10×107 Pa 压力压成透