10波谱2IR3

How to prepare Solid samples?
KBr pellet (Powder samples) • Diluents: KBr, about of 0.1-2% • grind to fine powder until somewhat “pasty” and sticks to the agate mortar • Assemble the die-set, the Qwik Handi-Press, press the powder for 2 minutes to form a pellet. • thin and transparent Disadvantage: KBr absorb water.
FTIR实例
例1. 选择题: (1) CO2的振动自由度和在红外光谱中出现的 吸收峰数目为（ ）。 A. 4和4；B.4和3 ；C.4和2；D.2和2 (2)下列各答案中，羰基伸缩振动频度大小顺序 正确的是（ ）。
O O R
O
O F R C
O F R C H R
O H R C
O C F R
O Cl R C
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，1600～1430。 1650～2000，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。
红外识谱歌
硝基伸缩吸收大，相连基团可弄清。 1350、1500，分为对称反对称。
红外识谱歌
氨基酸，成内盐，3100～2100峰形宽。 1600、1400酸根展，1630、1510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。 勤学苦练多实践，红外识谱不算难。
O
O R F C F R
O C H R
O C Cl R
O C F
A.
R C
(6)下列各答案中，羰基伸缩振动频度大小顺序 正确的是（ ）。
O O O
A.
O
O O
B.
O
O O
C.
=
O
O O
D.
=
=
O
O R F C F R
O C H R
O C Cl R
O C F
A.
R C
例 2.下列化合物的FTIR光谱有何不同？
Chapter 2
(Continued)
FTIR (Fourier transform infrared spFra Baidu bibliotekctroscopy)
2.6 红外光谱的解析
红外识谱歌
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。 2960、2870是甲基，2930、2850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。
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， 红外识谱歌 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。
mineral oil (Nujol) to create a suspension of the finely ground sample dispersed in the mineral oil. Disadvantage: Nujol bands appear at 2924, 1462, and 1377 cm-1.
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。
红外识谱歌
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。
例12. 某未知物分子式为C8H8O2，试根据FTIR确定出结构。
例13. 某未知物分子式为C7H9NO，试根据FTIR确定出结构。
例14. 某未知物分子式为C9H10O，试根据FTIR确定出结构。
例15.试解释为什么在FTIR中,A的吸收波数小于B.
O
H3C CH3
CH3
O
CH3
CH3
A
B
O C R
A.
R C F C
O Cl F C
F
B.
R
C
O
O F R C
O F R C F R
O F R C
O C Cl R
O Cl R C
O C R R
O H R C
O C H
C.
F
C
O
R
D.
F
C
(3) 水在红外光谱中出现的吸收峰数目为（ ）。 A. 2； B. 3 ； C.4； D.5 (4)下列气体中，不能吸收红外光的是（ ）。 A. 水； B. HCl ； C. 二氧化碳； D. 氮气 (5) 某化合物在紫外及可见光区204nm处有一弱吸 收峰，在FTIR中有如下吸收峰：2500-3200 cm-1， 1710 cm-1，该化合物可能是： A. 醛； B.酮 ； C.羧酸； D.酯
A. CH3CH=CHCH3
B. CH3CH2CH=CH2
例3. 某未知物分子式为C6H12，试根据FTIR确定出结构。
例4. 某未知物分子式为C6H12，试根据FTIR确定出结构。
例5. 某未知物分子式为C6H12，试根据FTIR确定出结构。
例6.未知物A和B为同分异构体，分子式均为C5H10，试根据 FTIR确定出他们的结构。
Volatile compound and Solution(10%)
Using a liquid cell
Most commonly used solvent is CCl4; Disadvantage: The region around 785cm-1 is often obscured by the strong C-Cl stretch that occurs there.
The Infrared Spectrometer
FT-IR (Fourier Transform Infrared Spectrometer)
Greater speed Greater sensitivity Better signal to noise ratio
A schematic diagram of a FT-IR Spectrometer
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。 红外识谱歌
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。
• The crystal with a high refractive index • the surface of materials. • either too thick or too strong absorbing to be analyzed by transmission spectroscopy. • no sample preparation
傅里叶变换红外光谱测定方法：
1液体样品 液膜法 2 固体样品 压片法 糊状法 薄膜法 溶液法 漫反射FTIR(Diffuse Reflectance FTIR, DRIFTIR) 衰减全反射FTIR(Attenuated Total Internal Rflectance FTIR,ATR-FTIR) 3气体样品 气体吸收池
2.7 Fourier Transform instrument
interferometer
interferogram
spectrum
Source sample
Why Use FT-IR ?
• Non-destructive for thermally stable components and materials • Precise measurement with no external calibrations • Fast • Analyzes solids, liquids, and gases • Organic and inorganic molecules and materials • Confirmatory technique
Gas
Need a long pathlength (5-10cm) of the cell due to the weak absorbance
The Gas Cell
What is ATR? Attenuated total reflection
the flat crystal for solid samples the trough crystal for liquid samples
问题A: 为什么要用KBr作为分散剂? 问题B: 为什么要用玛瑙研钵而不用 玻璃或陶瓷制成的研钵?
KBr pellet
The KBr pellet press
KBr pellet
The KBr pellet press
Thin plate samples: Film
Nujol mull method: Grind the compound with
What is HATR? Horizontal attenuated total reflection
例 16. 试解释为什么如下化合物在FTIR中产 生1748,1715, 及1656三个吸收峰.
O
O
OC2H5
解释:
H O O O O
OC2H5
OC2H5
酮式 1748 cm - 1 (C=O) 1715 cm - 1 (C=O)
烯醇式 1656 cm- 1 (C=O) 1618 cm - 1 (C=C) 3185 cm- 1 (O-H)
红外谱图解析要点及注意事项
1）不饱和度的计算 Ω= 1/2 [ Σ ni ( αi – 2 ) + 2 ] 2）红外吸收谱的三要素（位置、强度、峰形） 3）同一基团的几种振动的相关峰是同时存在的
4）红外谱图解析顺序
（1）由官能团区找出官能团 （2）判断苯环取代位置、烯的取代等 （3）与标准红外谱图对比 5）标准红外谱图的应用 Sadtler红外谱图集
例7. 某未知物分子式为C8H8O，试根据FTIR确定出结构。
例8. 某未知物分子式为C8H8O，试根据FTIR确定出结构。
例9. 某未知物分子式为C9H10O，试根据FTIR确定出结构。
例10. 某未知物分子式为C7H6O3，试根据FTIR确定出结构。
例11. 某未知物分子式为C4H6O2，试根据FTIR确定出结构。
How to prepare liquid samples?
• Making a sandwich
highly polished salt plate (such as NaCl, KBr)
Salt plate KBr 4000-400cm-1 NaCl 4000-650cm-1 KRS-5 4000-400cm-1 ZnSe 4000-650cm-1