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红外光谱法的应用定性分析研究分子结构：如确定分子的空间构型，求化学键的力常数、键长和键角及未知化合物的结构鉴定等。定性分析官能团的定性分析、已知化合物的鉴定①官能团的定性分析★第30页，共76页，星期日，2025年，2月5日肯定法：根据红外光谱的特征吸收峰，确认某基团的存在。如某化合物的IR谱，在官能团区1740cm-1有吸收→C=O，在指纹区1300cm-1~1150cm-1范围内有两个强吸收峰→C－O，根据官能团区及指纹区的这三个相关峰：否定法：基于某个波数区间内的吸收峰对某个基团是特征的，在谱图中若无此吸收峰出现，则说明此基团在分子中不存在。第31页，共76页，星期日，2025年，2月5日②已知化合物的鉴定用标准试样对照将试样的谱图与标准样品的谱图进行对照。与标准谱图对照在没有纯净的标准物质时，可用标准谱图比较。第32页，共76页，星期日，2025年，2月5日★未知物结构分析未知物结构分析的一般步骤如下：①了解与试样性质有关的其他资料了解来源元素分析的结果相对分子质量熔点、沸点等物理性质和有关的化学性质由元素分析结果和相对分子质量推算出分子式计算不饱和度：n1－1价原子数目n3－3价原子数目n4－4价原子数目★☆★规定：双键(C=C、C=O)、饱和环状结构：Ω=1；叁键(C≡C)：Ω=2；苯环：Ω=4。分子结构式中达到饱和时所缺一价元素的对数，每缺两个一价元素时，不饱和度为一个单位第33页，共76页，星期日，2025年，2月5日②试样的制备和红外光谱的制作被分析的试样应该是纯物质纯物质可以通过对试祥进行分离和精制的方法(如分馏、萃取、重结晶、层析等)得到根据试样的性质，按照试验条件制作红外光谱图第34页，共76页，星期日，2025年，2月5日③谱图的解析首先观察官能团区，解析第一强吸收峰属于何种基团的特征吸收峰。如，羰基(C=O)在1820cm-1~1600cm-1有强吸收峰，其中：1820cm-1~1750cm-11750cm-1~1725cm-11740cm-1~1720cm-11740cm-1~1720cm-1找出该基团的全部或主要相关蜂，包括该基团在指纹区的吸收峰，进一步确认该基团的存在。然后解析第二强峰及其相关峰。第35页，共76页，星期日，2025年，2月5日确定分子中各个基团或化学键所连接的原子或原子团，以及与其他基团的结合方式，并结合相对分子质量、不饱和度以及其他仪器分析结果等有关资料，推测分子的结构。④与标准谱图进行对照在相同的实验条件下操作，将得到的红外光谱图与标准谱图进行比较，若两张谱图吸收峰的位置和形状完全相同，峰的相对强度一样，可以认为样品与该种已知物是同一物质。第36页，共76页，星期日，2025年，2月5日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。解：(1)根据分子式计算不饱和度：Ω＝1+8+(0-8)/2＝5苯环及CH3的C—H伸缩振动苯环的骨架振动单取代苯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。CH3的C—H对称弯曲振动δs(CH)CH3的C—H反对称弯曲振动δas(CH)(2)图谱解析第37页，共76页，星期日，2025年，2月5日综上所述，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:总结：3000cm-1、1600cm-1~1500cm-1苯环的骨架振动、指纹区760cm-1，692cm-1单取代苯1681cm-1强峰为C=O的伸缩振动1363cm-1CH3的C—H1430cm-1CH3的C—H第38页，共76页，星期日，2025年，2月5日定量分析红外光谱定量分析是通过对特征吸收谱带强度的测量来求出组份含量。其理论依据是朗伯-比耳定律。由于红外光谱的谱带较多，选择的余地大，所以能方便地对单一组份和多组份进行定量分析。此外，该法不受样品状态的限制，能定量测定气体、液体和固体样品。因此，红外光谱定量分析应用广泛。但红外光谱法定量灵敏度较低，尚不适用于微量组份的测定。第39页，共76页，星期日，2025年，2月5日红外光谱仪色散