红外吸收光谱分析法FTIR.ppt
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1、红外吸收光谱分析法,第一节 红外吸收光谱分析概述,红外光谱又称分子振动转动光谱,属分子吸收光谱。样品受到频率连续变化的红外光照射时,分子吸收其中一些频率的辐射,分子振动或转动引起偶极矩的净变化,使振-转能级从基态跃迁到激发态,相应于这些区域的透射光强减弱,记录百分透过率T%对波数或波长的曲线,即红外光谱。,一、红外光的分区,红外线:波长在0.76500m(1000m)范围内的电磁波称为红外线。,中红外区能很好的反应分子内部结构,对解决分子结构和化学组成中的各种问题最为有效,因而是红外光谱中应用最为广泛的区域,一般所说的红外光谱大都指这一范围的光谱。,1 红外吸收光谱分析,通常红外光谱中习惯使用
2、波数来表示波带的位置,代表每厘米的包含的电磁波波数。,二、红外光谱的作用,1可以确定化合物的类别(芳香类)2确定官能团:例:CO,CC,CC3推测分子结构(简单化合物)4定量分析,三、红外光谱图表示形式的意义,红外吸收光谱的产生的条件,红外光谱主要由分子的振动能级跃迁产生分子的振动能级差远大于转动能级差分子发生振动能级跃迁必然同时伴随转动能级跃迁,1振动能级,2 红外分光光度法基本原理,2 分子振动模型,(1)双原子分子的简谐振动及其频率 化学键的振动类似于连接两个小球的弹簧,K化学键力学常数折合质量,(2)多原子分子的振动模型,伸缩振动 亚甲基:,变形振动 亚甲基,分子振动模型,振动的类型和
3、表示方法,一、伸缩振动 指键长沿键轴方向发生周期性变化的振动,1对称伸缩振动:键长沿键轴方向的运动同时发生 2反称伸缩振动:键长沿键轴方向的运动交替发生,分子振动的形式(多原子分子),二、弯曲振动(变形振动,变角振动):指键角发生周期性变化、而键长不变的振动,1面内弯曲振动:弯曲振动发生在由几个原子构成的平面内 1)剪式振动:振动中键角的变化类似剪刀的开闭 2)面内摇摆:基团作为一个整体在平面内摇动,2面外弯曲:弯曲振动垂直几个原子构成的平面1)面外摇摆:两个X原子同时向面下或面上的振动 2)蜷曲:一个X原子在面上,一个X原子在面下的 振动,3变形振动:1)对称的变形振动s:三个AX键与轴线的
4、夹角同时 变大 2)不对称的变形振动as:三个AX键与轴线的夹角不 同时变大或减小,3基频峰与泛频峰,a)基频峰:分子吸收一定频率红外线,振动能级从 基态跃迁至第一振动激发态产生的吸收峰(即=0 1产生的峰),基频峰的峰位等于分子的振动频率基频峰强度大红外主要吸收峰,b)泛频峰,倍频峰:分子的振动能级从基态跃迁至第二振动激发态、第三振动激发态等高能态时所产生的吸收峰(即=1=2,3-产生的峰),注:泛频峰强度较弱,难辨认却增加了光谱特征性,4红外光谱产生条件:,红外活性振动:分子振动产生偶极矩的变化,从而产生红外吸收的性质红外非活性振动:分子振动不产生偶极矩的变化,不产生红外吸收的性质,分子吸
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