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【交流】网上较好的红外谱图分析方法总结
（1）首先依据谱图推出化合物碳架类型：根据分子式计算不饱和度，公式：不饱和度＝F+1+(T-O)/2其中：
F：化合价为4价的原子个数（主要是C原子），T：化合价为3价的原子个数（主要是N原子），O：化合价为1价的原子个数（主要是H原子），例如：比如苯：C6H6，不饱和度＝6+1+（0-6）/2＝4，3个双键加一个环，正好为4个不饱和度；
（2）分析cm-1区域C-H伸缩振动吸收；以3000cm-1为界:高于3000cm-1为不饱和碳C-H伸缩振动吸收，有可能为烯、炔、芳香化合物,而低于3000cm-1一般为饱和C-H伸缩振动吸收；
（3）若在稍高于3000cm-1有吸收,则应在cm-1频区，分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰，其中：炔cm-1、烯cm-1、芳环00,1450cm-1。若已确定为烯或芳香化合物，则应进一步解析指纹区，即cm-1的频区,以确定取代基个数和位置（顺反，邻、间、对）；
（4）碳骨架类型确定后,再依据其他官能团,如C=O,O-H,C-N等特征吸收来判定化合物的官能团；
（5）解析时应注意把描述各官能团的相关峰联系起来，以准确判定官能团的存在,如和cm-1的三个峰，说明醛基的存在。
至此，分析基本搞定，剩下的就是背一些常见常用的健值了！
1.烷烃：C-H伸缩振动（cm-1）C-H弯曲振动（cm-1）一般饱和烃C-H伸缩均在3000cm-1以下，接近3000cm-1的频率吸收。
2.烯烃：烯烃C-H伸缩（cm-1）C=C伸缩(cm-1)烯烃C-H面外弯曲振动（）。
3.炔烃：伸缩振动（cm-1）炔烃C-H伸缩振动（3300cm-1附近）。
4.芳烃：cm-1芳环上C-H伸缩振动、cm-1C=C骨架振动、880-680cm-1C-H面外弯曲振动、芳香化合物重要特征:一般在、cm-1可能出现强度不等的4个峰。
880-680cm-1,C-H面外弯曲振动吸收,依苯环上取代基个数和位置不同而发生变化,在芳香化合物红外谱图分析中,常常用此频区的吸收判别异构体。
5.醇和酚：主要特征吸收是O-H和C-O的伸缩振动吸收，O-H自由羟基O-H的伸缩振动：cm-1,为尖锐的吸收峰，分子间氢键O-H伸缩振动：cm-1,为宽的吸收峰；C-O伸缩振动:cm-1O-H面外弯曲:769-659cm-1
6.醚:特征吸收:cm-1的伸缩振动,脂肪醚:cm-1一个强的吸收峰；芳香醚：两个C-O伸缩振动吸收：cm-1（为Ar-O伸缩）
cm-1（为R-O伸缩）
7.醛和酮:醛的主要特征吸收:cm-1（C=O伸缩）cm-1（醛基C-H伸缩）；脂肪酮:1715cm-1,强的C=O伸缩振动吸收,如果羰基与烯键或芳环共轭会使吸收频率降低
8.羧酸:羧酸二聚体:cm-1宽,强的O-H伸缩吸收cm-1，C=O吸收cm-1C-O伸缩，920cm-1成键的O-H键的面外弯曲振动。
9.酯:饱和脂肪族酯(除甲酸酯外)的C=O吸收谱带:cm-1区域饱和酯C-C(=O)-O谱带:cm-1区域,为强吸收
10.胺：cm-1,N-H伸缩振动吸收，cm-1,C-N伸缩振动吸收。N-H变形振动相当于CH2的剪式振动方式,其吸收带在:cm-1,面外弯曲振动在900-650cm-1。
11.腈:腈类的光谱特征:三键伸缩振动区域,有弱到中等的吸收脂肪族腈cm-1芳香族腈cm-1
12.酰胺:cm-1N-H伸缩振动，cm-1C=O伸缩振动，cm-1N-H弯曲振动，cm-1C-N伸缩。
13.有机卤化物:C-X伸缩脂肪族，C-Fcm-1，C-Cl850-550cm-1，C-Br690-515cm-1，C-I600-500cm-1。
红外光谱识别歌
红外可分远中近，中红特征指纹区，
1300来分界，注意横轴划分异。
看图要知红外仪，弄清物态液固气。
样品来源制样法，物化性能多联系。
识图先学饱和烃，三千以下看峰形。
是甲基，亚甲峰。
1470碳氢弯，1380甲基显。
二个甲基同一碳，1380分二半。
面内摇摆720，长链亚甲亦可辨。
烯氢伸展过三千，排除倍频和卤烷。
末端烯烃此峰强，只有一氢不明显。
化合物，又键偏，～1650会出现。
烯氢面外易变形，1000以下有强峰。
910端基氢，再有一氢990。
顺式二氢690，反式移至970；
单氢出峰820，干扰顺式难确定。
炔氢伸展三千三，峰强很大峰形尖。
三键伸展二千二，炔氢摇摆六百八。
芳烃呼吸很特征，。
，取代方式区分明。
900～650，面外弯曲定芳氢。
五氢吸收有两峰，700和750；
四氢只有750，二氢相邻830；
间二取代出三峰，700、780，880处孤立氢
醇酚羟基易缔合，三千三处有强峰。
C－O伸展吸收大，伯仲叔醇位不同。
1050伯醇显，1100乃是仲，
1150叔醇在，1230才是酚。
1110醚链伸，注意排除酯酸醇。
若与π键紧相连，二个吸收要看准，
1050对称峰，1250反对称。
苯环若有甲氧基，碳氢伸展2820。
次甲基二氧连苯环，930处有强峰，
环氧乙烷有三峰，1260环振动，
九百上下反对称，八百左右最特征。
缩醛酮，特殊醚，1110非缩酮。
酸酐也有C－O键，开链环酐有区别，
开链强宽一千一，环酐移至1250。
羰基伸展一千七，2720定醛基。
吸电效应波数高，共轭则向低频移。
张力促使振动快，环外双键可类比。
二千五到三千三，羧酸氢键峰形宽，
920，钝峰显，羧基可定二聚酸、
酸酐千八来偶合，双峰60严相隔，
链状酸酐高频强，环状酸酐高频弱。
羧酸盐，偶合生，羰基伸缩出双峰，
1600反对称，1400对称峰。
1740酯羰基，何酸可看碳氧展。
1180甲酸酯，1190是丙酸，
1220乙酸酯，1250芳香酸。
1600兔耳峰，常为邻苯二甲酸。
氮氢伸展三千四，每氢一峰很分明。
羰基伸展酰胺I，1660有强峰；
N－H变形酰胺II，1600分伯仲。
伯胺频高易重叠，仲酰固态1550；
碳氮伸展酰胺III，1400强峰显。
胺尖常有干扰见，N－H伸展三千三，
叔胺无峰仲胺单，伯胺双峰小而尖。
1600碳氢弯，芳香仲胺千五偏。
八百左右面内摇，确定最好变成盐。
伸展弯曲互靠近，伯胺盐三千强峰宽，
仲胺盐、叔胺盐，2700上下可分辨，
亚胺盐，更可怜，2000左右才可见。
硝基伸缩吸收大，相连基团可弄清。
，分为对称反对称。
氨基酸，成内盐，峰形宽。
酸根展，碳氢弯。
盐酸盐，羧基显，钠盐蛋白三千三。
矿物组成杂而乱，振动光谱远红端。
钝盐类，较简单，吸收峰，少而宽。
注意羟基水和铵，先记几种普通盐。
1100是硫酸根，1380硝酸盐，
1450碳酸根，一千左右看磷酸。
硅酸盐，一峰宽，1000真壮观。
仪器使用、保养有关注意事项：本文来自:博研联盟论坛
1、测定时实验室的温度应在15～30℃，相对湿度应在65%以下，所用电源应配备有稳压装置和接地线。因要严格控制室内的相对湿度，因此红外实验室的面积不要太大，能放得下必须的仪器设备即可，但室内一定要有除湿装置。联盟论坛
2、为防止仪器受潮而影响使用寿命，红外实验室应经常保持干燥，即使仪器不用，也应每周开机至少两次，每次半天，同时开除湿机除湿。特别是霉雨季节，最好是能每天开除湿机。
3、如所用的是单光朿型傅里叶红外分光光度计(目前应用最多)，实验室里的CO2含量不能太高，因此实验室里的人数应尽量少，无关人员最好不要进入，还要注意适当通风换气。
4、红外光谱测定最常用的试样制备方法是溴化钾(KBr)压片法(药典收载品种90%以上用此法)，因此为减少对测定的影响，所用KBr最好应为光学试剂级，至少也要分析纯级。使用前应适当研细(200目以下)，并在120℃以上烘4小时以上后置干燥器中备用。如发现结块，则应重新干燥。制备好的空KBr片应透明，与空气相比，透光率应在75%以上。
5、如供试品为盐酸盐，因考虑到在压片过程中可能出现的离子交换现象，标准规定用氯化钾(也同溴化钾一样预处理后使用)代替溴化钾进行压片，但也可比较氯化钾压片和溴化钾压片后测得的光谱，如二者没有区别，则可使用溴化钾进行压片。
6、压片法时取用的供试品量一般为1～2mg，因不可能用天平称量后加入，并且每种样品的对红外光的吸收程度不一致，故常凭经验取用。一般要求所没得的光谱图中绝大多数吸收峰处于10%～80%透光率范围在内。最强吸收峰的透光率如太大(如大于30%)，则说明取样量太少；相反，如最强吸收峰为接近透光率为0%，且为平头峰，则说明取样量太多，此时均应调整取样量后重新测定。
7、压片时KBr的取用量一般为200mg左右(也是凭经验)，应根据制片后的片子厚度来控制KBr的量，一般片子厚度应在0.5mm以下，厚度大于0.5mm时，常可在光谱上观察到干涉条纹，对供试品光谱产生干扰。
8、压片时，应先取供试品研细后再加入KBr再次研细研匀，这样比较容易混匀。研磨所用的应为玛瑙研钵，因玻璃研钵内表面比较粗糙，易粘附样品。研磨时应按同一方向(顺时针或逆时针)均匀用力，如不按同一方向研磨，有可能在研磨过程中使供试品产生转晶，从而影响测定结果。研磨力度不用太大，研磨到试样中不再有肉眼可见的小粒子即可。试样研好后，应通过一小的漏斗倒入到压片模具中(因模具口较小，直接倒入较难)，并尽量把试样铺均匀，否则压片后试样少的地方的透明度要比试样多的地方的低，并因此对测定产生影响。另外，如压好的片子上出现不透明的小白点，则说明研好的试样中有未研细的小粒子，应重新压片。
9、测定用样品应干燥，否则应在研细后置红外灯下烘几分钟使干燥。试样研好并具在模具中装好后，应与真空泵相连后抽真空至少2分钟，以使试样中的水分进一步被抽走，然后再加压到0.8～1GPa(8～10T/cm2)后维持2～5min。不抽真空将影响片子的透明度。
10、压片用模具用后应立即把各部分擦干净，必要时用水清洗干净并擦干，置干燥器中保存，以兔锈蚀。
11、供试品光谱与对照图谱或对照品图谱的比较：首先是比较各峰(但在3440cm-1附近由水分所产生的峰和在2350cm-1附近由CO2所产生的峰不考虑在内)的峰形峰位(波数)，其次是比较相邻峰之间的相对强度(透光率)，如两者都能对得上，则表示供试品光谱与对照图谱一致。如其中有一项或两项都对不上，应考虑到仪器与测定条件等所存在的差异，此时应取此供试品的对照品用同法同时测定，如测得的对照品光谱与供试品光谱一致，则仍可判为符合规定。
12、仪器的简单校正(中国药典规定的方法，操作者自己校正)
(1)波数准确度用仪器所自带的聚苯乙烯膜，按仪器使用说明书要求设置参数，以常用的扫描速度记录红外光谱，chp2005年版规定：用3027cm-1、2851cm-1、1601cm-1、1028cm-1和907cm-1五个特征吸收峰与测得的光谱上的相应位置处的吸收峰处的波数相比较，傅里叶红外仪在3000cm-1附近处(实际上就是3027cm-1和2851cm-1两个峰)波数误差不得过±5cm-1，而在1000cm-1附近处(实际上就是1601cm-1和1028cm-1和907cm-1三个峰)波数误差不得过±1cm-1。而chp200年版则规定：与2851cm-1、1601cm-1、1028cm-1和907cm-1四个特征吸收峰进行比较，在cm-1范围内相差不得过±4cm-1，在cm-1范围内相差不得过±8cm-1。
(2)分辨率用上项校正所测得的聚苯乙烯膜光谱，在cm-1范围内应能分辨出7个吸收峰，其中峰2851cm-1与谷2870cm-1之间的透光率之差不得小于18%T，而峰1583cm-1与谷1589cm-1之间的透光率之差不得小于12%T。
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字：详细描述：此套资料包含：正版书籍(2本)+独家内部资料(2张)+包邮费=290元&&&货到付款本套资料几乎涵盖了市面上全部最新资料&&明细如下：（1）《波谱解析》正版图书（2）《波谱解析法》正版图书（3）《各种波谱解析技术内部资料汇编》正版光盘(2张)，有1000多页内容,独家资料客服热线：010-（客服一线）010-（客服二线）&值班手机：&QQ:全国大中型600多个城市可以货到付款！您收到时请将货款直接给送货人员，让您买的放心。具体介绍目录如下：（1）《波谱解析》正版图书本书共分六章：绪论、紫外可见吸收光谱、红外光谱、核磁共振、质谱、谱图综合解析。书中论述了四大谱的基本原理、仪器结构、实验方法及其应用范围，详细阐述了各类波谱特征信息和分子结构的关系，波谱分析方法在化合物结构鉴定中的应用。本书以具代表性的谱图，典型的实例来阐释图谱解析过程，重视培养综合运用谱学技术解决实际问题的能力。通俗易懂和具有较强的实用性是本书的主要特色。&本书主要用作化学类以及与化学类相关专业的本科高年级学生和研究生波谱分析课程教材，也可作为高等学校相关专业教师和各领域科技工作者的参考用书第1章绪论&1?1波谱解析法简介&1?2紫外吸收光谱&1?3红外吸收光谱&1?4核磁共振波谱&1?5质谱&1?6四大谱的比较&第2章紫外?可见吸收光谱&2?1紫外?可见光谱的基本原理&2?1?1紫外?可见光谱的波长范围&2?1?2常用术语&2?1?3紫外?可见吸收光谱&2?2紫外?可见分光光度计（光谱仪）&2?2?1单波长分光光度计&2?2?2双波长分光光度计&2?2?3多通道分光光度计&2?3化合物的电子光谱&2?3?1有机化合物的电子光谱&2?3?2无机化合物的电子光谱&2?3?3紫外?可见光谱的影响因素&2?4紫外?可见光谱的解析及分析应用&2?4?1已知化合物的鉴定&2?4?2有机化合物结构解析&2?4?3配合物结构分析&2?4?4分子间相互作用的判断&2?4?5分子/离子的识别分析&2?4?6用于物质鉴别分析&2?4?7三维谱图的应用&2?4?8在定量分析中的应用&第3章红外光谱&3?1红外光谱的基本原理&3?1?1分子的振动&3?1?2红外吸收的产生和吸收峰的强度&3?1?3影响红外吸收谱带位移的因素&3?2基团频率和特征吸收峰&3?2?1官能团区和指纹区&3?2?2常见基团频率&3?3典型有机化合物的红外光谱主要特征&3?3?1烷烃&3?3?2烯烃和炔烃&3?3?3芳烃&3?3?4醇和酚&3?3?5醚&3?3?6酮和醛&3?3?7酸和酯&3?3?8含氮化合物&3?3?9有机卤化物&3?3?10有机硫、磷化合物&3?3?11杂环化合物&3?3?12高分子化合物&3?4红外光谱仪&3?4?1红外光谱仪的类型&3?4?2红外光源&3?4?3检测器&3?4?4红外吸收光谱分析的制样技术&3?5红外光谱解析&3?6红外在无机中的应用&第4章核磁共振波谱&4?1核磁共振基本原理&4?1?1原子核的磁矩&4?1?2核磁共振的产生条件&4?2核磁共振主要参数&4?2?1化学位移&4?2?2耦合常数&4?2?3弛豫过程&4?2?4核磁共振谱线宽度&4?3核磁共振波谱仪&4?3?1连续波核磁共振波谱仪&4?3?2脉冲傅里叶变换核磁共振波谱仪&4?3?3核磁共振技术的新进展&4?4核磁共振氢谱&4?4?1化学位移&4?4?2耦合常数&4?4?3化学等价与磁等价&4?4?4自旋体系&4?4?5氢谱分析&4?4?6其他氢谱辅助分析手段&4?4?7核磁共振在反应动力学中的应用&4?5核磁共振碳谱&4?5?1常见官能团的化学位移及其影响因素&4?5?2去耦碳谱&4?5?3碳原子级数的确定&4?5?4碳谱解析&4?6核磁共振二维谱简介&4?6?11H?1H&COSY&4?6?21H?1H&TOCSY&4?6?31H?1H&NOESY&4?6?4HMQC与HSQC&4?6?5HMBC&4?7有机化合物核磁图谱解析示例&4?8核磁共振在无机物检测中的应用实例&4?8?1牙膏中含氟化合物的检测&4?8?2水中氘含量的检测&第5章质谱&5?1有机质谱仪&5?1?1进样系统&5?1?2离子源&5?1?3质量分析器&5?1?4检测器&5?1?5电学系统和真空系统&5?1?6质谱仪主要性能指标&5?2质谱图和质谱表&5?2?1质谱表示方法&5?2?2质谱中主要离子类型&5?3有机质谱裂解方式及机理&5?3?1简单开裂&5?3?2重排开裂&5?3?3环裂解——多中心断裂&5?4影响裂解反应的主要因素&5?5常见各类有机化合物的质谱&5?5?1烷烃&5?5?2烯烃&5?5?3芳烃&5?5?4醇&5?5?5酚和芳香醇&5?5?6卤化物&5?5?7醚&5?5?8醛、酮&5?5?9羧酸&5?5?10羧酸酯&5?5?11胺&5?5?12酰胺&5?5?13腈&5?5?14硝基化合物&5?6有机质谱解析&5?6?1质谱图解析步骤&5?6?2质谱图谱解析示例&第6章谱图综合解析&6?1综合解析程序&6?1?1分子式的确定&6?1?2分子中不饱和度的计算&6?1?3分子结构式的确定&6?2谱图综合解析实例&参考文献（2）《波谱解析法》正版图书1　质谱1.1&概述1.2&基本原理及仪器简介1.2.1　样品的电离1.2.2　离子的分离1.2.3　仪器简介（供自学）1.3&离子的主要类型1.3.1　分子离子1.3.2　碎片离子1.3.3　同位素离子1.3.4　多电荷离子1.3.5　负离子1.3.6　离子一分子反应生成的离子1.3.7　亚稳离子1.4&相对分子质量和分子式的确定1.4.1　相对分子质量的确定1.4.2　分子式的确定　1.5　离子碎裂机理1.5.1　基本概念和术语1.5.2　质谱碎裂的一般规律和影响因素1.5.3　正离子碎裂类型1.5.4　亚稳离子在碎裂机理研究中的作用　1.6&常见有机化合物的质谱1.6.1　碳氢化合物1.6.2　醇、酚、醚　　1.6.3　羰基化合物1.6.4　含氮化合物1.6.5　含卤素的化合物1.6.6　含硫化合物　1.7&质谱图解析和分子结构推测1.7.1　质谱图解析的一般步骤1.7.2　质谱图解析实例　1.8&质谱特殊实验技术及应用1.8.1　质谱软电离技术及应用1.8.2　色谱一质谱联用技术及其在混合物分析中的应用1.8.3　质谱一质谱联用技术　思考题与习题2　紫外吸收光谱2.1&波（光）谱分析的一般原理2.1.1&电磁波的基本性质和分类2.1.2　分子吸收光谱的产生2.1.3　分子吸收光谱的获得和表示方法2.2&紫外噘收光谱的基本原理2.2.1　紫外吸收光谱与电子跃迁2.2.2　紫外吸收光谱的特点和表示方法2.3&有机化合物的紫外吸收光谱2.3.1　饱和化合物2.3.2　非共轭的不饱和化合物2.3.3　含共轭体系的脂肪族化合物2.3.4　芳香族化合物2.4&紫外光谱的应用2.4.1　紫外光谱在定性分析中的应用2.4.2　紫外光谱在定量分析中的应用2.4.3　紫外光谱在固体样品中的应用思考题与习题3　红外吸收光谱和拉曼光谱3.1&概述　　……4　核磁共振振波谱5　四谱综合解析部分思考题与习题参考答案主要参考资料（3）《各种波谱解析技术内部资料汇编》正版光盘(2张)，有1000多页内容,独家资料1&&一种用数码相机测量地物波谱特性的装置2&&一种用数码相机测量地物波谱特性的装置及方法3&&一种用高速电荷耦合成像系统测量非各态历经体系中的扩散波谱的方法及装置4&&人体波谱匹配效应场皮肤美容装置及生产方法5&&汽车用多晶波谱保健靠垫6&&全方位数字波谱型节电装置7&&便携充气式波谱颈椎牵引理疗器8&&小分子波谱水机9&&多晶数码波谱治疗仪10&&一种监测化学反应动态过程的微波波谱法11&&用于芯片上磁共振波谱分析的方法和器件12&&波谱学方法13&&用磁共振波谱检测疼痛及其成因的系统和方法14&&处理系列波谱尤其是NMR波谱的方法15&&一种能发射生物光素波谱的康复治疗材料16&&地物波谱与多元地物信息的同步采集处理系统17&&由NMR波谱估计分子物质中预定同位素的核数量的方法18&&用于微生物鉴定和分类的磁共振波谱分析19&&多晶数码波谱治疗仪20&&基于地物波谱测量的地物信息实时提取系统及方法21&&地物波谱与多元地物信息的采集装置及同步采集处理系统22&&太阳能广波谱多色频闪聚光远射的高诱杀虫LED灯具23&&一种便携式双色波谱作物养分含量检测光谱仪24&&产生脂肪抑制空间分辨磁共振波谱的方法25&&动态红外波谱理疗仪26&&多通道磁共振成像和波谱分析27&&细胞死亡的13C-MR成像或波谱分析28&&改进非均匀磁场中NMR波谱分辨率的方法和设备29&&一种核磁共振波谱仪的柱面匀场线圈及设计方法30&&波谱磁共振成像31&&有堵漏结构的用于磁共振波谱分析仪的开放型永磁体模块32&&一种用于磁共振波谱分析仪的开放型永磁体模块33&&在波谱成像中考虑移位的代谢体积的方法34&&通过质子磁共振波谱分析间接检测乙酰胆碱含量的方法35&&一种高场核磁共振波谱仪1H/19F通道前置放大器36&&使用均匀采样测谱法的依赖于距离的波谱37&&用磁共振波谱检测疼痛及其成因的系统和方法38&&一种核磁共振波谱检测平面微线圈及其制作方法39&&高场核磁共振波谱仪X核通道宽带前置放大器40&&基于磁共振波谱成像的乳腺肿瘤诊断系统41&&高场核磁共振波谱仪1H/19F通道前置放大器42&&一种高场核磁共振波谱仪X核通道宽带前置放大器43&&一种保证活体磁共振波谱感兴趣区定位准确性的方法44&&使用磁共振波谱图像数据对PET或SPECT核成像系统的衰减校正45&&一种宽谱带模块化地物波谱仪46&&核磁共振波谱仪上缩减相位编码数快速三维梯度匀场方法47&&新型红外波谱理疗仪48&&一种用于天然产物化合物波谱数据解析的方法49&&基于模糊逻辑识别的风廓线雷达回波谱重构方法50&&一种提取磁共振波谱重叠弱信号的方法及其装置51&&顺磁共振波谱法直接检测地沟油52&&一种用于核磁共振波谱仪的脉冲产生装置53&&基于全波谱原理化学辐射剂量计及其检测方法54&&一种应用于核磁共振波谱仪的样品宽带检测方法55&&使用交错的水参考扫描的具有自动相位和B0校正的磁共振波谱学56&&利用极化转移在高静(B0)磁场下的宽带宽磁共振波谱分析57&&微波波谱血糖检测仪58&&太赫兹波谱法在鉴别陈化农产品中的用途59&&核磁共振波谱仪上克服对流效应的梯度匀场方法60&&多通道窄波段波谱反照率测量装置61&&一种基于波谱域补偿的探头耦合消除方法62&&一种基于核磁共振波谱仪的矢量网络分析装置63&&具有在线波谱分析功能的环锭纺自动络筒机电子清纱器64&&使用磁共振波谱系统的化学平衡比的测量65&&黄曲霉毒素的太赫兹波谱检测方法66&&用于面阵液晶波谱及光束变换的数字控制组件及面阵电控液晶器件67&&液晶基电调成像波谱面阵红外探测芯片68&&液晶基电调成像波谱面阵红外探测芯片69&&基于波谱特性的透射率-暗原色先验去雾增强方法70&&质子磁共振波谱信号中的水峰处理方法71&&振动波谱传感器安装装置72&&基于DFT频率采样的纱条波谱分析IP软核及其测试方法73&&一种基于非真实感的波谱艺术风格绘制方法74&&用于获取磁共振图像中的体素的磁共振波谱的方法和设备75&&旋风封止气吸波谱光照激发诱导蝗虫捕集装置76&&光子波谱分析仪77&&基于波谱特征鉴定蛙类个体信息的方法78&&一种核磁共振波谱仪自动进样器79&&一种路面表面构造波谱测试装置80&&一种波谱相位校正方法81&&一种变压器光纤光栅振动波谱在线监测系统82&&一种路面表面构造波谱测试装置83&&一种可寻址电调成像波谱红外探测芯片84&&太赫兹波谱结合生物传感技术的毒死蜱检测方法和装置85&&一种可寻址电调成像波谱红外探测芯片86&&抗体修饰与太赫兹波谱联用的转基因蛋白检测方法87&&一种离子迁移波谱仪腔88&&一种多通道窄波段波谱反照率测量装置89&&具有有利于人体功率学的样本转换器的NMR波谱仪90&&一种核磁共振波谱谱峰对齐及谱峰提取方法91&&旋风封止气吸波谱光照激发诱导蝗虫捕集装置92&&局部化一维磁共振空间频率波谱学93&&一种利用地物反射波谱曲线来调查沉水植物生物量的方法94&&分子波谱频带分析仪95&&一种天地波混合雷达回波谱仿真方法96&&一种融合二维磁共振波谱和三维磁共振导航影像的方法97&&一种用于核磁共振波谱的添加剂及利用其对混合物的分析方法
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红外吸收光谱法 36 吸收光谱
第七章 红外吸收光谱法
8学时一、目的要求1．了解红外光谱光区的划分与红外光谱的表示方法2．熟悉紫外吸收光谱与红外吸收光谱的区别3．掌握红外吸收光谱产生的条件和分子振动方程式的应用4．掌握红外吸收基频峰位移的因素5．了解红外光谱吸收的产生条件；掌握双原子、多原子分子的振动6．熟悉分子的各种振动形式及分子振动自由度的计算7．会解释影响峰位减少的原因8．了解红外吸收峰强度的等级划分依据9．掌握常用官能团的特征吸收频率，能识别简单化合物的红外光谱图。10．了解指纹区的2个波段的主要吸收特征11．了解色散型和Fourier变换红外光谱仪的结构及其差异性。12．熟悉各种样品的制备方法13．了解红外光谱定性、定量分析的方法14．掌握有机物不饱和度的计算，能根据光谱和不饱和度推测物质结构15．掌握红外光谱官能团8个重要的区域，熟悉图谱解析的原则二、主要内容7.1 红外吸收光谱法概述7.1.1红外光区的划分7.1.2红外光谱的表示方法7.1.3紫外吸收光谱与红外吸收光谱的区别7.1.4红外光谱法的特点和应用7.2 红外吸收光谱法基本原理7.2.1红外吸收光谱产生的条件7.2.2分子振动形式7.2.3红外吸收峰的位置7.2.4红外吸收峰的强度7.3 基团频率和特征吸收峰7.3.1官能团区7.3.2指纹区7.3.3主要基团的特征吸收峰7.4 红外分光光度计7.4.1色散型红外分光光度计7.4.2傅立叶变换红外分光光度计7.5 样品的制备7.6 红外吸收光谱法的应用三、重点与难点重点：红外吸收光谱法的原理、主要基团的基频吸收、红外吸收光谱法的应 117用难点：红外光谱产生的条件、分子振动形式、傅立叶变换红外分光光度计的工作原理第七章 红外吸收光谱法（Infrared absorption spectroscopy，IR）红外吸收光谱法：利用物质对红外光区电磁辐射的选择性吸收特性进行结构分析、定性分析和定量分析的一种分析方法§7－1概述一、红外光区的划分λ：0.75－1000μm三个区，表6－11、近红外区（λ0.75－2.5μm，σ1cm-1)近红外光区的吸收带主要由低能级的电子跃迁、含氢原子团（如O-H,N-H,C-H）的伸缩振动的倍频吸收等产生2、中红外光区（λ2.5 －50 μm，σcm-1)绝大多数有机化合物和无机离子的基频吸收带出现在该光区3、远红外光区（λ50 －1000μm，σ200－10cm-1)该光区主要由气体分子中的纯转动跃迁、振动－转动跃迁，液体和固体中重原子的伸缩振动，某些变角振动、骨架振动以及晶体中晶格振动所引起的118二、红外光谱的表示方法1、红外光谱中横坐标可用λ/μm，频率γ和波数σ表示吸收带的位置 频率γ1013 s-1σ=1λ(cm)=104λ(μm)(cm?1)....(6?1)λ=8.00μm.....σ=104.00=1250cm?18E=hγ=hcσ2、红外光谱的纵坐标T%T/%?λ或T/%?σ表示三、红外光谱法的特点和应用1、高特征性分子指纹2、简便、快捷、应用广泛§7－2红外吸收光谱法基本原理一、红外吸收光谱产生的条件△E振：0.05－1ev
△E转：0.ev以双原子分子振动光谱为例，说明红外光谱产生的条件1191E振＝（ν+hγ，（ν＝0，1，2，L）2
（6－2） 室温时：分子处于基态ν＝0则E振=1hγ2△E振＝△νhγ...(6?3)光子能量：EL=hγL....(6?4)1、产生红外光谱的第一个条件EL=△E振....hγL=△vhγγL=△ν?γ.....(6?5)2、产生红外光谱的第二个条件分子振动、转动过程中必须有偶极矩的净变化，即△u≠0红外辐射的吸收主要限于正负电荷中心不重合、不对称的极性分子。如HCl、CO等 红外活性（or红外光效）：分子振动引起偶极矩的变化，从而产生红外吸收的性质 非红外活性：3、基频吸收和倍频吸收（1）基频吸收：当分子吸收红外辐射后，由基态振动能级（ν＝0）跃迁至第一振动激发态（ ν＝1）时所产生的吸收。所产生的吸收峰称基频峰。跃迁几率最大，红外光谱最强的吸收峰基频峰的峰位（γL）等于分子的振动频率γ（△ν＝1时，γL=γ）例如，HCl分子的振动频率为8.658×1013s-1，在发生△ν＝1的跃迁时，吸收8.658×1013s-1频率的红外光。γ=c?σ8.658×1013s?1?1=2886cmσ==c2.997×1010cm?s?1 γ亦即吸收波数为2886cm-1的红外光基频吸收峰既表示分子振动频率，亦表示分子基频吸收的峰位值（2）倍频吸收：HCl分子的红外吸收120泛频峰倍频峰：由基态向第二、三….振动激发态的跃迁（DV=±2、± 3.）合频峰：分子吸收光子后，同时发生频率为n1，n2的跃迁，此
时产生的跃迁为n1+n2的谱峰。差频峰：当吸收峰与发射峰相重叠时产生的峰n1-n2。泛频峰可以观察到，但很弱，可提供分子的“指纹”。二、振动形式简正振动：简正振动的振动状态是分子质心保持不变，整体不转动，每个原子都在其平衡位置附近做简谐振动，其振动频率和位相都相同，即每个原子都在同一瞬间通过其平衡位置，而且同时达到其最大位移值。分子中任何一个复杂的振动都可以看作这些简正振动的线性组合（一）简正振动的基本类型（P163图6－3）1、伸缩振动n：原子沿键轴方向伸缩，键长变化但键角不变的振动。 对称伸缩振动ns不对称伸缩振动nas2、变形振动：基团键角发生周期性变化，但键长不变的振动。又称 弯曲振动或变角振动。下图给出了各种可能的振动形式（以甲基和亚甲基为例）121红外吸收光谱法 36_吸收光谱（二）分子振动自由度振动自由度（独立振动数，理论振动数，峰数）：基本振动的数目 3N＝平动自由度+转动自由度+振动自由度 分子的平动自由度等于3分子的转动自由度非线性分子－3个自由度 线性分子－2个自由度振动自由度＝3N－（平动自由度+转动自由度） 非线性分子：振动自由度＝3N－6 线性分子：振动自由度＝3N－5122基频吸收带的数目＝分子的振动自由度例如，水分子是由3个原子组成的非线性分子基本振动自由度＝3×3－6＝3，故水分子有三种振动形式（三）影响峰数减少的原因CO2是由3个原子组成的线性分子，其振动自由度＝3N-5=4，故应有4种基本振动123形式在观测红外吸收峰时，常常遇到实际峰的数目远小于分子振动自由度的情况，其原因有：1、当振动过程中分子不发生瞬间偶极矩变化时，不产生红外吸收。 红外非活性振动2、分子结构对称，某些振动频率相同，彼此发生简并 3、仪器分辨率不高4、波长超过了仪器的可测范围（cm-1） 三、红外吸收峰的位置吸收峰的位置简称峰位，即振动能级跃迁时所吸收的红外线的波长or波数 基频峰的位置化学键两端原子的质量m1，m2 化学建力常数k结构因素和外部因素 （一）分子振动方程式1E振＝（ν+hγ（ν是振动量子数，ν＝0，1，2L。γ是振动频率）2m+m21kγ=......(μ=1m1m22πμm1、m2原子质量，采用原子量质量单位（u）k是健力常数（N/cm）E振＝h2πh2πk1ν+....△ν＝1时，2μk△E振＝对应的谱带称为基频吸收带or基本振动谱带μ(△ν)=h2πkμ124△E振＝hγ=hcσ=hk2πμσ=hk2πcμ=1k(2×3.146×2.997×1010cm/s?N/cm)μ×1.kgσ=kμ――分子振动方程式 1、σ与k的关系2、σ与μ的关系（P164表6－2某些原子对的折合质量和力常数）例1，计算HCl分子伸缩振动所产生的基频吸收峰的频率 解：已知健力常数kHCl=5.1N/cmσk.1HCl=1303μ=13035=2984(cm?1)...(2885.9cm?1)1+35.5例2，计算O－H键伸缩振动所产生的基频吸收峰的近似波数和频率解：查表6－2，kO-H=7.7N/cm
μ＝0.941σ7HCl=1303kμ=13037..941=3727(cm?10)γO-H＝××1014(Hz)实验表明，所有醇类光谱约在3600cm-1处有O-H的特征吸收125红外吸收光谱可以鉴定有机化合物结构的理论根据：P164下 补充题：1、二硫化碳是一个线型分子 （1）请画出其不同的振动模式 （2）请指出何者具有红外活性（3）若双键健力常数为10N/cm，计算它伸缩振动吸收峰的频率2、预计（1）甲烷（2）苯（3）乙炔各有多少基本振动模式（即振动自由度） （二）影响基频峰位移的因素 1、内部因素（1）诱导效应（电子效应）吸电子基团的诱导效应常使吸收峰向高波数方向移动（2）共轭效应共轭效应使电子云密度平均化，结果使原来双键电子云密度降低，力常数减小，振动频率降低（3）氢键羰基和羟基间容易形成氢键，使羰基的双键特性降低（k减小），吸收峰向低波数126红外吸收光谱法 36_吸收光谱方向移动（4）振动耦合当两个振动频率相同或相近的基团相邻具有一公共原子时，会发生相互作用而使谱峰分成两个，一个比原来的谱带高一点，另一个低一点，这种两个振动基团间的相互作用，称为振动的耦合。振动耦合常出现在一些二羰基化合物中，如，羧酸酐中，两个羰基的振动耦合，使nC=O吸收峰分裂成两个峰，波数分别为1820 cm-1 （反对称耦合）和1760 cm-1 （对称耦合）（5）空间效应环状化合物的张力效应空间位阻效应张力：四元环&五元环&六元环γC=O
1715cm-1γC=O 1663cm-1
γC=O 1686cm-1（6）Fermi共振当一振动的倍频与另一振动的基频接近（2nA=nB）时，由于发生相互作用而产生很强的吸收峰或发生裂分，这种现象称为Fermi共振。1272、外部因素（1）物质状态及制样方法通常，物质由固态向气态变化，其波数将增加。如丙酮在液态时，nC=O=1718cm-1; 气态时nC=O=1742cm-1，因此在查阅标准红外图谱时，应注意试样状态和制样方法。（2）溶剂效应极性基团的伸缩振动频率通常随溶剂极性增加而降低。如羧酸中的羰基C=O：
气态时： nC=O=1780cm-1
非极性溶剂： nC=O=1760cm-1乙醚溶剂： nC=O=1735cm-1
乙醇溶剂： nC=O=1720cm-1因此红外光谱通常需在非极性溶剂中测量。四、红外吸收峰的强度强度划分：ε&100L?mol-1 ?cm-1
非常强峰（vs）20&ε&100
强峰（s）10&ε&20
中强峰（m）1&ε&10
弱峰（w）红外吸收峰的强度取决于振动能级的跃迁几率振动过程中偶极矩变化的大小例如，同是不饱和双键的C＝O和C＝C基，前者吸收强度非常强，而后者吸收强度较弱（有时时隐时现）C＝C
C－H 振动吸收强度弱C＝O
C－F 振动吸收强度很强§7－3基团频率和特征吸收峰O－H
C＝O特征吸收峰：能代表某基团存在，并有较高强度的吸收峰特征吸收频率（or基团频率）：特征吸收峰所在的位置红外光谱图官能团区（cm-1）指纹区（cm-1）一、官能团区σcm-1 λ2.5－7.7μm该区域的峰是由X－H（X为O,N,C等）单键的伸缩振动以及各种双键、叁键的伸缩振动所产生的吸收带，且在该区域内峰较稀疏，是基团鉴定工作最有价值的区域，称为官能团区1、官能团区形成的原因128（1）由于含氢官能团的折合质量μ小（&1），含双键or叁键的官能团因健力常数大（大约为单键的2～3倍）（2）由于大多数官能团属于端基基团，如：它们仅以一根or二根键与分子其余部分相连，故分子环境对基团的影响较小，因而同一官能团在不同分子中时其健力常数变化不大，吸收峰出现在比较固定的范围内，从而形成了官能团区2、官能团区的特点（1）各官能团的红外特征吸收峰均出现在谱图的较高频率区（2）官能团具有自己的特征吸收频率，不同化合物中的同一官能团，它们的红外光谱都出现在一段比较狭窄的范围内3、官能团区的四个波段（1）cm-1X－H（C,N,O,S等）的伸缩振动区O－H()，COO－H()，N－H()等不饱和碳（双键及芳环）的碳氢（C－H）伸缩振动频率高于3000饱和碳（除三元环外）的碳氢（C－H）伸缩振动频率低于3000且出现四个吸收峰，两个属CH3 γs 2870 γas 2960；两个属CH2 γs2850 γas2925，由这两组峰的强度可大致判断CH2和CH3的比例（2）cm-1－C≡C－ －C≡N 等叁键的伸缩振动（γs）－C=C=C， －C=C=O等累积双键的不对称伸缩振动（γas ）（3）cm-1双键的伸缩振动区，红外光谱中很重要的区域①判断羰基化合物C＝O（酰卤、酸、酯、醛、酮、酰胺等）出现在cm-1，为强峰，往往是谱图中的第一强峰。是判断有无羰基化合物的主要依据C＝C， C＝N ，N＝O的伸缩振动出现在cm-1处，强度小，分子比较对称时C＝C的吸收峰很弱②苯的衍生物在cm-1处，的倍频or组频吸收在900～600cm-1处， C－H面外变形振动苯的取代类型苯衍生物的红外光谱图129（4） cm-1CH3约在1380cm-1和1460cm-1同时吸收；1380cm-1处分叉时，表示偕二甲基的存在。CH2仅在1470cm-1左右有吸收结合（1）和（4）判断CH基团（CH3、CH2、－CH－）二、指纹区σcm-1 λ7.7－16.7μm该区能量较官能团区低，各种单键的伸缩振动以及多数基团变形振动均在此区出现。1、指纹区的存在是分子结构特征的反映①由于分子中不连结氢原子的单键的伸缩振动及各键的变形振动，其折合质量大or健力常数小，这些振动的频率相对于含氢官能团、及含双键、叁键的官能团的伸缩振动及部分变形振动频率低，且相差不大②其次是这些单键基团周围通常涉及许多化学键③再则是由于变形振动的能量差别小2、指纹区的两个波段（1）cm-1所有单键的伸缩振动和分子骨架振动都在这个区域；部分含氢基团的一些变形振动和一些含重原子的双键的伸缩振动也在这个区域（2）910－600cm-1苯环取代而产生的吸收是这个区域重要内容（参见p171图6－7）这是利用红外光谱推断苯环取代位置的主要依据烯的碳氢变形振动频率处于本区和上一个区解析图谱：（1）从官能团区可以找出该化合物存在的官能团（2）指纹区则宜于用来同标准谱图or已知化合物 谱图进行比较130得出未知物与已知物结构相同或不同的确切结论三、主要基团的特征吸收峰基团，除γO－H
cm-1外，还有δO－H
cm-1 ， γC－O cm-1。后两个吸收峰进一步证明OH的存在附：各类有机化合物的红外特征吸收光谱目的：加深和巩固课堂学习的有关内容，拓宽基础，为图谱解析预备知识 附：各类有机化合物的红外特征吸收光谱一、烷烃烷烃（链烃和C5以上的环烷烃）的IR光谱主要由C－H键、骨架振动所引起，其中以C－H键的伸缩振动最为有用，在确定分子构型时也常借助于C－H的变形振动和C－C骨架振动吸收1、γC－H：在cm-1范围，其中包括甲基（CH3）、亚甲基（CH2）和次甲基（CH）的对称与不对称伸缩振动2、δC－H（面内弯曲）：在1460 cm-1 和～1380 cm-1处有吸收，3、γC－C：在1250 ～800 cm-1处有弱吸收，特性不强。4、γC－H：分子中具有－(CH2)n－链节，n&4时，在722 cm-1处有一个弱吸收峰，随着CH2个数的减少，吸收峰向高波数方向位移，由此可推断分子链的长短二、烯烃烯烃中的特征吸收峰由&C＝C－H键的伸缩振动以及&C＝C－H键的变形振动所引起的，烯烃分子主要有三种特征吸收2、 γC＝C：吸收峰在cm-1，随着取代基的不同， γC＝C吸收峰位有所不同，强度也发生变化3、 γC＝C－H：烯烃双键上的C－H键面内弯曲振动在cm-1,对结构不敏感，用途较少；而面外摇摆振动吸收最有用，在cm-1范围内，该振动对结构敏感，其吸收峰特征性明显，强度也较大，易于识别，可借以判断双键取代情况和构型三、炔烃在IR光谱中，炔烃基团很容易识别，它主要有三种特征吸收1、γC≡C－H：该振动吸收非常特征，吸收峰在cm-1，中等强度。 γN－H值与γC≡C－H值相同，但前者为宽峰，后者为尖峰，易于识别2、γC≡C：一般C≡C键的伸缩振动吸收都较弱。一元取代炔烃（R－C≡CH）γC≡C出现在cm-1（弱）二元取代炔烃（R－C≡C－R’）γC≡C出现在cm-1（弱）当两个取代基的性质差别较大时，炔化物极性增强，吸收峰强度增大；当C≡C处分子的对称中心时，γC≡C为非红外活性131红外吸收光谱法 36_吸收光谱3、γC≡C－H：炔烃的变形振动发生在680～610cm-1四、芳烃芳烃的红外吸收主要为苯环上的C－H键及环骨架中的C＝C键的振动引起，芳香族化合物主要有三种特征吸收1、γAr－H：芳环上芳氢的γAr－H频率cm-1，与烯烃γC＝C－H频率相近，高分辨率时呈多重峰（3－4个），特征性不强2、γC＝C：苯环上骨架伸缩振动，正常情况下有4条谱带，约为，cm-1，这是鉴定有无苯环的重要标志之一3、γAr－H：芳香烃的C－H变形振动吸收出现在两处，面内δAr－C－H:cm-1,吸收较弱，用处较少。面外γAr－H吸收较强，在900－650cm-1是识别苯环上取代基位置和数目的极重要的特征峰。取代基越多， γAr－H频率愈高。若在cm-1之间出现锯齿状倍频吸收，是进一步确定取代苯的重要旁证五、卤化物随着卤素原子量增加，γC－X降低。如：C－F(cm-1)；C－Cl(750－700cm-1)C－Br(600－500cm-1)；
C－I(500－200cm-1)此外，C－X吸收峰的频率容易受到邻近基团的影响，吸收峰位变化较大，尤其含F、含Cl的化合物变化更大，因此IR光谱对含卤素有机化合物的鉴定受到一定限制六、醇和酚醇和酚类化合物有相同的羟基，其特征吸收是O－H和C－O键振动频率1、γO－H：一般在cm-1区域，游离羟基出现在cm-1，峰形尖锐，无干扰，极易识别。羟基形成氢键的缔合峰出现在cm-12、γC－O和δO－H：C－O键的伸缩振动和O－H键的面内弯曲振动在cm-1处有强吸收，当无其它干扰时，可利用γC－O的频率来了解羟基的碳链取代情况，如：伯醇在1050cm-1附近,
仲醇在1125cm-1附近,
叔醇在1200cm-1附近,
酚在1230cm-1附近七、醚和其它化合物醚和醇之间最明显的区别是醚在cm-1之间无吸收峰。醚的特征吸收带是C－O－C不对称伸缩振动γas在cm-1之间处强度大，其C－C骨架振动也出现在此区域，但强度弱，易于识别。醇、酸、酯、内酯等化合物中的γC－O吸收亦出现在此区域，故有 严重干扰。八、醛和酮醛和酮结构的共同点是含有羰基（C＝O），γC＝O在cm-1 区域有一个很强的吸收峰，这是鉴别羰基最明确的证据。此外，在羧酸、羧基离子、酸酐、酰卤及酰基过氧化物分子中都含有羰基，因此它们IR光谱中都出现γC＝O吸收峰，位置各有差异，但全落在cm-1区域内。醛和酮的区别是：醛在2700cm-1，2800cm-1附近各有一个中强峰（双峰），而酮没有。132九、羧酸羧酸的特征吸收有下列三种：1、γO－H：游离酸的γO－H在～3550cm-1，缔合在cm-1峰形宽而散2、γC＝O：游离酸的γC＝O一般在1760cm-1附近，但羧酸通常以双分子缔合，使γC＝O吸收移向cm-1，如C＝O键和分子中的双键发生共轭，则γC＝O出现在cm-1。羧酸中的γC＝O吸收比酮要差3、γC－O和δO－H（面内弯曲）羧酸中的γC－O吸收在cm-1羧酸中的δO－H吸收在cm-1一般为弱峰， γC－O 和δO－H（1250cm-1）重合，是强峰十、酯和内酯酯类化合物的特征吸收基团有C＝O和C－O1、γC＝O：除了甲酸酯类的γC＝O吸收出现在cm-1之外大多数饱和酯的γC＝O吸收峰都位于1740cm-1处。受相邻基团的影响，吸收峰位置可发生位移，共轭作用使γC＝O吸收向低波数方向移动，吸电子诱导作用使吸收峰向高波数方向移动。2、γC－O：酯的γC－O吸收位于cm-1，随着C－O上连接的基团不同发生变化，但每种类型酯的C－O吸收是恒定的，这是鉴定酯的重要光谱数据 十一、酰卤酰卤的特征基团有C＝O和C－X。由于卤原子的电负性很强，使C＝O双键性增强，γC＝O吸收出现在较高波数区，一般在1800cm-1处，当有乙烯基or芳基与C＝O共轭时，会使γC＝O吸收向低波数方向移动，一般在cm-1处。十二、酸酐酸酐化合物的特征基团有C＝O和C－O1、γC＝O：由于酸酐分子两个羰基发生振动耦合，因此γC＝O吸收有两个振动频率，分别在cm-1和cm-1区，两个峰相距约60cm-1。2、γC－O：酸酐的γC－O产生强吸收峰。开链酸酐与环状酸酐的吸收峰位置不同可作为识别它们的一个标志。开链酸酐γC－O在cm-1处而环状酸酐γC－O在cm-1处十三、酰胺酰胺的特征吸收有三种：即羰基伸缩振动－称酰胺第Ⅰ谱带；C－H伸缩振动；N－H面内弯曲振动，称酰胺第Ⅱ谱带，内酰胺无此谱带。C－N伸缩振动，第Ⅲ特征峰1、γN－H：酰胺γN－H吸收位于cm-1游离伯酰胺γN－H吸收位于～ 3500cm-1和～ 3400cm-1而氢键缔合γN－H吸收在3350～ 3180cm-1，均呈双峰游离仲酰胺γN－H吸收位于～ 3440cm-1
而氢键缔合γN－H吸收位于～3100cm-1，均呈单峰133叔酰胺无此峰2、γC＝O：受氨基（供电子基）影响， γC＝O吸收向低波数位移。伯酰胺γC＝O吸收位于cm-1区仲酰胺γC＝O吸收位于cm-1区叔酰胺γC＝O吸收位于cm-1区 与样品浓度无关3、δN－H：伯酰胺面内弯曲δN－H吸收位于cm-1仲酰胺δN－H吸收位于cm-1，强度大，非常特征，叔酰胺无此峰。内酯的羰基振动吸收与直链酯接近，但随着环的变小，其吸收峰向高波数移动。4、γC－N：为酰胺第Ⅲ特征吸收峰。伯酰胺在cm-1，仲酰胺在cm-1，叔酰胺无此峰。十四、胺胺的特征吸收由：γN－H， γC－N，δN－H（面内弯曲），τN－H（面外弯曲）引起1、 γN－H：在cm-1区域。游离和缔合的氨基吸收峰的位置是不同的，在该区域中出现峰数与氨基氮原子上氢原子个数有关，其规律如酰胺。2、 γC－N：脂肪胺在cm-1区域，芳胺在cm-1区域3、 δN－H和τN－H ： δN－H在cm-1区，伯胺峰强度中等，仲胺峰强度较弱， τN－H 出现在900～770cm-1。正己烷红外光谱1－己烯红外光谱134顺反烯烃红外光谱醛和酮红外光谱135§7－4红外分光光度计目前有两类红外光谱仪：色散型和傅立叶变换型（Fourier Transfer, FT）一、色散型红外分光光度计：色散型红外光谱仪的组成部件与紫外-可见分光光度计（UV-Vis）相似，但对每一个部件的结构、所用的材料及性能与 紫外- -可见分光光度计不同。它们的排列顺序也略有不同，红外光谱仪的样品是放在光源和单色器之间；而紫外- -可见分光光度计是放在单色器之后。色散型红外光谱仪原理示意图如下图所示。136红外吸收光谱法 36_吸收光谱色散型红外光谱仪一般均采用双光束。将光源发射的红外光分成两束，一束通过试样，另一束通过参比，利用半圆扇形镜使试样光束和参比光束交替通过单色器，然后被检测器检测。当试样光束与参比光束强度相等时，检测器不产生交流信号；当试样有吸收，两光束强度不等时，检测器产生与光强差成正比的交流信号，从而获得吸收光谱。1 .
光源红外光谱仪中所用的光源通常是一种惰性固体，用电加热使之发射高强度的连续红外辐射。常用的是Nernst灯或硅碳棒。Nernst灯是用氧化锆、氧化钇和氧化钍烧结而成的中空棒和实心棒。工作温度为1750℃，在此高温下导电并发射红外线，使用波数范围400～5000cm-1。但在室温下是非导体，因此，在工作之前要预热。它的特点是发射强度高，使用寿命长，稳定性较好。缺点是价格比硅碳棒贵，机械强度差，操作不如硅碳棒方便。硅碳棒是由碳化硅烧结而成，工作温度在℃左右，使用波数范围也是400～5000cm-1，坚固、寿命长、发光面积大。2. 吸收池红外吸收池使用可透过红外的材料制成窗片；不同的样品状态（固、液、气态）使用不同的样品池，固态样品可与晶体混合压片制成。3. 单色器由色散元件、准直镜和狭缝构成。其中可用几个光栅来增加波数范围，狭缝宽度应可调。狭缝越窄，分辨率越高，但光源到达检测器的能量输出减少，这在红外光谱分析中尤为突出。为减少长波部分能量损失，改善检测器响应，通常采取程序增减狭缝宽度的办法，即随辐射能量降低，狭缝宽度自动增加，保持到达检测器的辐射能量的恒定.以光栅为分光元件的红外光谱仪不足之处：1）需采用狭缝，光能量受到限制；2）扫描速度慢，不适于动态分析及和其它仪器联用；3）不适于过强或过弱的吸收信号的分析。4. 检测器及记录仪红外光能量低，因此常用热电偶、测热辐射计、热释电检测器和碲镉汞检测器等。137几种红外检测器二、傅立叶红外光谱仪它是利用光的相干性原理而设计的干涉型红外分光光度仪。仪器组成为138单、双及多色光的干涉示意图多色干涉光经样品吸收后的干涉图(a)及其Fourier变换后的红外光谱图(b) 仪器原理图139Fourier变换红外光谱仪的特点：（1）扫描速度极快Fourier变换仪器是在整扫描时间内同时测定所有频率的信息，一般只要1s左右即可。因此，它可用于测定不稳定物质的红外光谱。而色散型红外光谱仪，在任何一瞬间只能观测一个很窄的频率范围，一次完整扫描通常需要8、15、30s等。（2）具有很高的分辨率通常Fourier变换 红外光谱仪分辨率达0.1~0.005 cm-1，而一般棱镜型的仪器分辨率在1000 cm-1处有3 cm-1 ，光栅型红外光谱仪分辨率也只有0.2cm-1 。（3）灵敏度高因Fourier变换 红外光谱仪 不用狭缝和单色器，反射镜面又大，故能量损失小，到达检测器的能量大，可检测10-8g数量级的样品。除此之外，还有光谱范围宽（1000~10 cm-1 ）；测量精度高，重复性可达0.1%；杂散光干扰小；样品不受因红外聚焦而产生的热效应的影响。
140§7－5样品的制备一、对试样的要求1）试样应为“纯物质”（&98%），通常在分析前，样品需要纯化。2）试样不含有水（水可产生红外吸收且可侵蚀盐窗）；3）试样浓度或厚度应适当，以使T在合适范围。二、制样方法1.气体样品气态样品 可在玻璃气槽内进行测定，它的两端粘有红外透光的NaCl或KBr窗片。先将气槽抽真空，再将试样注入2. 液体或溶液试样1）沸点低易挥发的样品：液体池法。2）高沸点的样品：液膜法（夹于两盐片之间）。3）固体样品可溶于CS2或CCl4等无强吸收的溶液中。固体试样1）压片法：1~2mg样+200mg KBr――干燥处理――研细：粒度小于 2 mm（散射小）――混合压成透明薄片――直接测定；2）石蜡糊法：试样――磨细――与液体石蜡混合――夹于盐片间；石蜡为高碳数饱和烷烃，因此该法不适于研究饱和烷烃。3）薄膜法：高分子试样――加热熔融――涂制或压制成膜；高分子试样――溶于低沸点溶剂――涂渍于盐片――挥发除溶剂样品量少时，采用光束聚光器并配微量池。§7－6红外吸收光谱法的应用一、定性分析（一）化合物鉴定1、已知物的鉴定将试样的谱图与标准的谱图进行对照，或者与文献上的谱图进行对照。如果两张谱图各吸收峰的位置和形状完全相同，峰的相对强度一样，就可以认为样品是该种标准物。如果两张谱图不一样，或峰位不一致，则说明两者不为同一化合物，或样品有杂质。如用计算机谱图检索，则采用相似度来判别。使用文献上的谱图应当注意试样的物态、结晶状态、溶剂、测定条件以及所用仪器类型均应与标准谱图相同。（二）未知物结构的测定测定未知物的结构，是红外光谱法定性分析的一个重要用途。如果未知物不是新化合物，可以通过两种方式利用标准谱图进行查对：（1）查阅标准谱图的谱带索引，与寻找试样光谱吸收带相同的标准谱图；（2）进行光谱解析，判断试样的可能结构，然后在由化学分类索引查找标准谱图对照核实。在定性分析过程中，除了获得清晰可靠的图谱外，最重要的是对谱图作出正确的解析。141红外吸收光谱法 36_吸收光谱所谓谱图的解析就是根据实验所测绘的红外光谱图的吸收峰位置、强度和形状，利用基团振动频率与分子结构的关系，确定吸收带的归属，确认分子中所含的基团或键，进而推定分子的结构。简单地说，就是根据红外光谱所提供的信息，正确地把化合物的结构 “翻译”出来。往往还需结合其他实验资料，如相对分子质量、物理常数、紫外光谱、核磁共振波谱及质谱等数据才能正确判断其结构。1、准备工作在进行未知物光谱解析之前，必须对样品有透彻的了解，例如样品的来源、外观，根据样品存在的形态，选择适当的制样方法；注意视察样品的颜色、气味等，它们住往是判断未知物结构的佐证。还应注意样品的纯度以及样品的元素分析及其它物理常数的测定结果。元素分析是推断未知样品结构的另一依据。样品的相对分子质量、沸点、熔点、折光率、旋光率等物理常数，可作光谱解释的旁证，并有助于缩小化合物的范围。2、确定未知物的不饱和度由元素分析的结果可求出化合 物的经验式，由相对分子质量可求出其化学式，并求出不饱和度。 从不饱和度可推出化合物可能的范围。不饱和度是表示有机分子中碳原子的不饱和程度。计算不饱和度U的经验公式为：U=1+n4+n3?n12式中n4、n3、n1分别为分子中所含的四价、三价和一价元素原子的数目规定：双键如C＝C、C＝O等和饱和环状结构的不饱和度U＝1叁键如C≡C、C ≡ N等的不饱和度U＝2苯的不饱和度U＝4（理解为一个环加三个双键二价原子O、S等不参加计算例：U=2（1）可能是两个双键（2）一个双键一个脂环（2）为一个叁键例：已知分子式为C6H6O的某未知物，在红外光谱上有羰基吸收且有双键，则： U=1+6+0?6=423、官能团分析142根据官能团的初步分析可以排除一部分结构的可能性，肯定某些可能存在的结构，并初步可以推测化合物的类别。在红外光谱官能团初审申八个较重要的区域列表如下:根据上表可以粗略估计可能存在的基团，并推测其可能的化合物类别，然后进行红外的图谱解析。4、图谱解析图谱的解析主要是靠长期的实践、经验的积累，至今仍没有一个特定的办法。一般程序是先官能团区，后指纹区；先强峰后弱峰；先否定后肯定。首先在官能团区（cm-1）搜寻官能团的特征伸缩振动，再根据指纹区的吸收情况，进一步确认该基团的存在以及与其它基团的结合方式。如果是芳香族化合物，应定出苯环取代位置。最后再结合样品的其它分析资料，综合判断分析结果，提出最可能的结构式，然后用已知样品或标准图谱对照，核对判断的结果是否正确。如果样品为新化合物，则需要结合紫外、质谱、核磁等数据，才能决定所提的结构是否正确。在解析图谱时的几点经验：3点（P188下）举例说明解析图谱的一般方法例6-3 某未知化合物的分子式C12H24，测得其红外光谱图如图6－17
P191，试推测其结构式。解： （1）计算UU=1+12+0?24=12一个烯or一个环（2）图谱解析143CH2＝CH－(CH2)9－CH3例6-4 某未知化合物的分子式C8H8O（无色液体），测得其红外光谱图如图6－16
P190，试推测其结构式。解： （ 1）计算UU=1+8+0?8=52（2）图谱解析例6-5 某未知化合物的分子式C8H7N，低室温下为固体，熔点29℃，测得其红外光谱图如图6-15
P189，试推测其结构式。解： （1）计算UU=1+8+1?7=62可能含一个苯环（U＝4）及一个环外叁键（U＝2）（2）图谱解析（三）标准红外图谱集（1）萨特勒（Sadtler）标准红外光谱图（2）Aldrich红外谱图库（3）Sigma Fourier红外光谱图库二、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。（一）基本原理1. 选择吸收带的原则（1）必须是被测物质的特征吸收带。例如分析酸、酯、醛、酮时，必须选择&C=O基团的振动有关的特征吸收带。（2）所选择的吸收带的吸收强度应与被测物质的浓度有线性关系。（3）所选择的吸收带应有较大的吸收系数且周围尽可能144没有其它吸收带存在，以免干扰。2 .
吸光度的测定（1）一点法该法不考虑背景吸收，直接从谱图中分析波数处读取谱图纵坐标的透过率，再由公式lg1/T=A计算吸光度。（2）基线法通过谱带两翼透过率最大点作光谱吸收的切线，作为该谱线的基线，则分析波数处的垂线与基线的交点，与最高吸收峰顶点的距离为峰高，其吸光度A=lg（I0/I）（二）定量分析方法可用标准曲线法、求解联立方程法等方法进行定量分析。六、考试考核方式闭卷考试。成绩包括：主卷成绩（70％）、副卷成绩（20％）和平时成绩（10％）。七、教学手段、教学方法及教学配置条件等教学手段：多媒体教学手段与常规教学手段配合使用教学方法：讲授、自学与课堂讨论相结合。除组织好课堂教学外，要做到以下五点：（ 1 ）适当、适时组织课堂讨论，所讨论的问题，应是教材中的重点和难点问题。 （ 2 ）加强对学生的自学指导，教师只讲授重点和关键，一般内容可让学生课下自学，但对学生应掌握的知识，必须提出明确要求，并配备数目相当的练习题供学生练习。（ 3 ）加强学生能力训练，对教材内容深层次的延伸，教师适当启发后，让学生自己
去寻找结论。（ 4 ）在教材取舍上，及时弃旧图新，以顺应时代发展和科技进步，在概念及方 145法的引进上应体现现代化精神。（ 5 ）每章结束后，让学生进行归纳，并提出自己对教材内容的改革设想，加深对该章的认识和体会，以巩固所学知识。146欢迎您转载分享：
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