《红外光谱》PPT课件.ppt

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1、Infrared Spectrometry,红外光谱,UV-Vis,IR,讲义P10-12,K：化学键的力常数（键能和键长）：双原子的折合质量；m：相对原子质量；,化学键键强越强（K越大），越小，化学键的振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区。,表：化学键的力常数（102 N/m）,例:C=C键的波数值,正己烯C=C:1652 cm-1;丁烯C=C1648cm-1,C-C;C=C;CC,CH2=CH-CH2-CH3CH2=CH-CH=CH2,1200;1650;2100cm-1,1648cm-1,1597cm-1,思考：以下化学键振动频率大小,分子内基团的红外吸收会受到邻近基团及整个分子其他部分

2、的影响，也会因测定条件及样品的物理状态而改变。所以同一基团的特征吸收会在一定范围内波动。,1715cm-1,1807cm-1,1731cm-1,吸电子基团使吸收峰向高频方向移动,推电子基团使吸收峰向低频方向移动,空间效应：场效应；空间位阻；环张力诱导效应、共轭效应、氢键效应,炔烃,红外光谱产生的条件,A.E=E,B.0,如果分子中某一个键是对称的并且偶极矩变化为零，它的振动称为红外非活性振动。在红外光谱上一般没有吸收发生。,红外非活性和红外活性振动,H-CC-H,(O2、Cl2 0),偶极矩不为零的键的振动通常会有红外吸收，这样的振动称为红外活性振动。,H-CC-R;0,R-CC-R,O=C=

3、O,OCO,0,OCO,0,烷烃,烯烃顺反异构体,(C=C):16951540cm-1,基频区和指纹区的用处,醇,醛酮的区分,2500-3300 cm-1,1680-1750 cm-1,1740 cm-1,1240 cm-1,C-O,C=O,苯,表 取代苯的红外吸收峰值,Instrumentation,两种类型：色散型 干涉型（付立叶变换IR仪）,salt crystals,Thermocouples 热电偶Bolometers测辐射热仪,alkali or alkaline earth halides crystals,INTRUMENTATION,制样方法,1）气体气体池,2）液体：,液膜

4、法难挥发液体(BP80C)溶液法液体池(溶剂CCl4，CS2),3)固体:,研糊法（液体石腊法）KBr压片法薄膜法,红外吸收光谱的应用,1 有机化合物的鉴定 标准谱图集简介、未知物结构测定2 定量分析,C7H5NO3,作用：由分子的不饱和度可以推断分子中含有双键，三键，环，芳环的数目，验证谱图解析的正确性。例：C9H8O2,CnHm,can be calculated readily from the molecular formula by applying the following rules:Rule 1:Replace all halogens in the molecular fo

5、rmula by hydrogens.Rule 2:Omit oxygens and sulfurs.Rule 3:For each nitrogen,omit the nitrogen and one hydrogen.,Example,Determine the unsaturation index of a compound with the molecular formula C8H8NOBr.Rule 1:X H:C8H9NO Rule 2:omit oxygens:C8H9N Rule 3:For N,omit N and H:C8H8Therefore,n=8,m=8,Compo

6、und A,with molecular formula C6H10,reacts with H2/Ni to give compound B,with molecular formula C6H12.The IR spectrum of compound A is provided.From this information about compound A tell(1)Its unsaturation index(2)The number of rings or bonds(or both)(3)What structural features.,CC,例3 某未知物分子式为C10H12

7、O,试根据其IR数据3020(w)、2820、2720、1700、1610、1575、1390、1365、830cm-1，推测其结构。,如果某个基团的特征频率吸收区，找不到吸收峰，我们就判断样品中部不存在该基团。,1.否定法,2.肯定法,3.否定法与肯定法结合,C9H10O IR主要吸收峰：3060，3030，2980，2920，1700，1600，1580，1500，1435，1370，750，690cm-1。,某未知物分子式为C9H8O4,试根据其IR数据3000(vbr)、1745(vs)、1685(s)、1600、1500、1310-1250(s)、1150-1100(s)cm-1，推

8、测其结构。,邻位、间位、对位？,1.某化合物分子中含有羰基（C=O）和氰基（CN），预测其红外光谱在哪些区域会出现特征吸收峰？2.丙烯醇（CH2=CH-CH2-OH）和丙酮（CH3COCH3）是同分异构体，能否用IR鉴别它们，为什么？,C3H6O IR：3300(s,b)，1650，1430，995，920 cm-1；,C14H14 IR：3020，2938，2918，1600，1584，1493，1452，755，690cm-1；,CH2=CHCH2OH,Ph-CH2CH2-Ph,Example 1(P13),IR用来监控含有效成份XR375药片的生产过程。用一不含有效成份的药片做空白样品。

9、不含有效成份的药片和含有效成份XR375药片均经相同的提取步骤，有效成份XR375回收率为(97.00.5)%。,正己烷提取物用新干燥无水MgSO4除水后,用干燥的正己烷稀释至100.0mL,取该溶液10.00mL用干燥正己烷再稀释至100.0mL，用IR分析测定4次。标准溶液用100.0mL干燥正己烷溶解 25.0mgXR375制的。用纯正己烷来校正仪器的基线100%T。实验结果见下表。假定合格药片应含有效成份XR375 250(10.0)mg。问生产的药片是否达到此要求？,解：T%A，扣除空白值得校正后A，如下表。,根据朗伯比尔定律：浓度与A呈线性关系，且样品配置均以同体积配置，故可以用样

10、品重量代替浓度，有以下等式成立：,实际样品4次测试平均值为：（0.407+0.416+0.412+0.415）/4=0.413,通过计算，药片符合配方要求。,IR(色散型)技术参数,1.波长范围:4000-400ccm-1；2.波数重现性:2cm-1；3.杂散光:1%；4.分辨率:3.5cm-1(normal);1.5cm-1(1000cm-1);5.扫描时间：三种狭缝分别对应6min,12min,24min;6.光源：硅碳棒,FT-IR技术参数,1.波数范围:7800-350cm-1；2.波数精度:0.01cm-1；3.分辨率:1.5cm-1；4.扫描速度 5.光源:陶瓷光源、球反射光源等；,