红外光谱和拉曼光.pptxVIP

波谱原理及解析电子教案;本章概要;教学要求;红外光谱与紫外光谱比较;3.1.1 红外光谱的发展; 1905 年科伯伦茨发表了128 种有机和无机化合物的红外光谱，红外光谱与分子结构间的特定联系才被确认。; 1947年第一台实用的双光束自动记录的红外分光光度计问世。这是一台以棱镜作为色散元件的第一代红外分光光度计。; 二十世纪六十年代，用光栅代替棱镜作分光器的第二代红外光谱仪投入了使用。这种计算机化的光栅为分光部件的第二代红外分光光度计仍然是应用很广的机型。; 七十年代后期，干涉型傅里叶变换红外光谱仪 (FT-IR)投入了使用，这就是所谓的第三代红外分光光度计。; 近来，已采用可调激光器作为光源来代替单色器，研制成功了激光红外分光光度计，即第四代红外分光光度计，它具有更高的分辨率和更广的应用范围，但目前还未普及。;3.1.2 红外光谱法??特点;（5）所需样品用量少，且可以回收。红外光谱分析一次用样量约1 ~ 5 mg，有时甚至可以只用几十微克。;3.1.3 红外光谱谱图;谱图纵坐标: 百分透过率T% T % = I / I0×100% I 辐射的透过强度 I0为入射强度;(cm-1) = 1/λ(cm) = 104 /λ(μm);3.2.1 红外吸收光谱产生的条件;;3.2.2 化学键的振动与频率;键力常数K: 两个原子由平衡位置伸长0.1 nm (l ? )后的回复力(单位: 105 牛顿/cm 或 达因/cm)。 ; m1 = M1 / N, m2 = M2 / N (M为原子量，N为阿佛加德罗常数);;表3-1 化学键的力常数和波数;例: 已知羰基的键力常数K = l2×l05 达因/cm，求?C=O; 常温下分子处于最低振动能级，即基态，V = 0;3.2.2 分子振动与红外光谱 ; 并非每一个振动都可产生红外吸收谱带，只有那些可以产生瞬间偶极矩变化的振动才能产生红外吸收。 没有偶极矩变化而有分子极化率变化的振动产生拉曼光谱。; 在光谱图上能量相同的峰因发生简并，使谱带重合。 由于仪器分辨率的限制，使能量接近的振动峰区分不开。能量太小的振动可能仪器检测不出来。 有些吸收非红外活性;例: CO2分子。N=3的直线型分子。; 伸缩振动: 沿原子核之间的轴线作振动，键长有变化而键角不变 用字母υ表示;第三十页，共二百零七页。; 谱带的位置 由能级变化的大小确定;影响偶极矩变化的因素 ;② 与极性基团共轭使吸收峰增强。如C=C、C≡C等基团的伸缩 振动吸收很弱。但是，如果它们与C=O或C≡N共轭，吸收强度会大大增强。;红外吸收有基频、倍频，还有组合频 组合频为基频及倍频的和或差;费米共振以二氧化碳为例：; ? ? l00，峰很强，用vs表示。 ? 在 20 ~ 100，强峰，用s表示。 ?在l0 ~ 20，中强峰，用m表示。 ?在l ~ l0，弱峰，用w表示。 b 表示宽峰，sh表示大峰边的小肩峰。;3.3 红外光谱仪;3.4 试样的调制;3.4.2 固体样品的制样方法;2. 糊状法：选用与样品折射率相近，出峰少且不干扰样品吸收谱带的液体混合后研磨成糊状，通常选用的液体有石蜡油、六氯丁二烯及氟化煤油。研磨后的糊状物夹在两个窗片之间或转移到可拆液体池窗片上作测试。 不可用于定量分析。; 几种常用溶剂的强吸收峰位置(cm-1 )： 氯仿：3010 ~ 2990, 1240 ~ 1200, 815 ~ 650 二硫化碳：2220 ~ 2120, 1630 ~ 1420 石蜡油：2920 ~ 2710, 1470 ~ 1410，1380 ~ 1350 六氟丁二烯：1200 ~ 1140, 1010 ~ 760 四氯化碳：820 ~ 725;5. 衰减全反射测定法(ATR): 一些不溶、不熔且难粉碎的试样及不透明表面的涂层可以采用此法测定。;3.4.4 气体样品 气体样品一般使用气体池进行测定。;3.5 有机化合物基团的特征吸收;官能团区 (3700 ~ 1333 cm-1)：官能团的特征吸收;3.5.1 烷烃;2. 甲基(CH3); 一个碳原子上有两个甲基 CH(CH3)2 (即谐二甲基) 时，分裂成二个强度大体相等的吸收，一个在1385 cm-1附近，一个在1375 c