红外识谱法
红外光谱法的定义和特点
红外光谱法的定义和特点
一、定义
红外光谱法是一种广泛应用于物质分析和表征的技术。
它基于物质与红外辐射的相互作用,通过检测和分析物质对不同波长的红外辐射的吸收情况,来确定物质的成分和结构。
二、红外光谱法的特点如下:
1.非破坏性分析:
红外光谱法不需要对样品进行破坏性处理,可以在不破坏样品的情况下获取有关样品成分和结构的信息。
这使得它适用于对宝贵或不可再生样品进行分析。
2.物质识别能力:
红外光谱法对于不同种类的物质具有很高的识别能力。
不同物质对红外辐射的吸收具有独特的指纹区域,通过比较样品的红外光谱与已知物质的光谱数据库,可以确定样品中存在的物质。
3.定性和定量分析:
红外光谱法可以用于定性分析,即确定样品中存在的物质种类。
同时,它也可以用于定量分析,通过测量吸光度和建立标准曲线,可以确定样品中物质的含量。
4.宽波长范围:
红外光谱法覆盖了广泛的波长范围,通常分为近红外、中红外和远红外三个区域。
不同的红外区域可以提供不同类型的信息,使得红外光谱法在不同领域的应用具有灵活性和多样性。
总的来说,红外光谱法具有非破坏性、物质识别能力强、定性和定量分析能力以及宽波长范围等特点,因此在化学、生物、材料科学等领域得到广泛应用。
红外光谱图解析方法大全
红外光谱图解析大全一、预备知识(1)根据分子式计算不饱和度公式:不饱和度Ω=n4+1+(n3-n1)/2其中:n4:化合价为4价的原子个数(主要是C原子),n3:化合价为3价的原子个数(主要是N原子),n1:化合价为1价的原子个数(主要是H,X原子)(2)分析3300~2800cm-1区域C-H伸缩振动吸收;以3000 cm-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2250~1450cm-1频区,分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰,其中炔2200~2100 cm-1,烯1680~1640 cm-1 芳环1600,1580,1500,1450 cm-1若已确定为烯或芳香化合物,则应进一步解析指纹区,即1000~650cm-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,再依据官能团特征吸收,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2820,2720和1750~1700cm-1的三个峰,说明醛基的存在。
二、熟记健值1.烷烃:C-H伸缩振动(3000-2850cm-1)C-H弯曲振动(1465-1340cm-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(3100~3010cm-1),C=C伸缩(1675~1640 cm-1),烯烃C-H面外弯曲振动(1000~675cm-1)。
3.炔烃:炔烃C-H伸缩振动(3300cm-1附近),三键伸缩振动(2250~2100cm-1)。
4.芳烃:芳环上C-H伸缩振动3100~3000cm-1, C=C 骨架振动1600~1450cm-1, C-H面外弯曲振动880~680cm-1。
如何解析红外光谱图
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。1350、1500,分为对称反对称。
6. 醚特征吸收:1300~1000cm-1 的伸缩振动,
脂肪醚:1150~1060cm-1 一个强的吸收峰
芳香醚:1270~1230cm-1(为Ar-O伸缩),1050~1000cm-1(为R-O伸
缩)
7.醛和酮:
醛的特征吸收:1750~1700cm-1(C=O伸缩),2820,2720cm-1(醛基C-
区 波数 域 (cm-1)
红外光谱的八个峰区
振动类 相关有机化合物中基团的
型
特征频率(cm-1)
O━H伸 缩 N━H 和 37500~ 3200(s,b) 酸 : 单体3560~
说明
无论单体还是缔 合体,νN━ 收都比νO━
O━H 伸缩 振动 区域
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:3300~2500cm-1 宽而强的O-H伸缩吸收
1720~1706cm-1 C=O伸缩吸收
1320~1210cm-1 C-O伸缩吸收 ,
920cm-1 成键的O-H键的面外弯曲振动
反式取代: 970~
=C━H 面 960(s)
外弯曲
同碳二取代:895~885
三取代: 840~
面内 弯曲 振动 区域
红外图谱识别口诀
红外识谱歌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。
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。
红外光谱识别与解析
C-O伸缩
1100~1000
CH2面内摇摆 730~720
COH面内弯曲 ~1430
CO2面外摇摆 ~550
红外光谱谱图的物质识别二
峰位比对法:利用已建立的物质特征峰图谱库与未知物质的红外谱图吸收峰进行峰高、 峰位比对,以确认未知物质。
这种方法简单、实用,特别适合于单一物质的判定。但对混合物质,由于各自物质的特
红外光谱的物质识别三
数值解析法:利用已知物质和未知物质的红外光谱图谱,通过建立数学模
型,识别未知物质。这种方法不仅对单一物质,尤其对混合物质的识别更为 有效。
数值解析式的红外光谱物质识别数学模型有很多种类,通常是以最小二乘 法为基础,根据所分析物质的种类,可衍生出多种数学模型。通过计算机进 行大量的数值统计计算,在已知的图谱库中,筛选出最有可能存在于未知物 中的物质。可以看出,数学模型建立的好坏,直接影响判断的准确性,如果 结合峰位法进行综合判断,那么准确性会大大提高。
征峰彼此叠加,导致所测吸收峰被掩盖或峰位偏离各自特征峰位,特别是混合物质各自含量 不同时,所测吸收峰位也会有所不同,为了拟补这一缺陷,人们常常针对不同峰位根据经验 采取权重处理,这种方法由于人为因素和随机性准确性不高,科学性差,不具有普遍规律。
在实际应用中,峰位法进行样品的物质判断被广泛使用。目前国内医院广泛使用的“人 体结石红外光谱自动分析系统”就是采 用这种方法。被测样品通常存在伴生物 等其他物质,出现误判时有发生。如人 体结石中碳酸磷灰石和六水磷酸铵镁混 合物(如右图蓝色谱线),用此方法很 难判断出含有碳酸磷灰石成分。
分子转动
反映分子基本结构 (常用)
中红外区功能划分
4000~1500cm-1 基团区,确定所属化合物类型
如何解析红外光谱图
如何解析红外光谱图——红外识谱歌红外光谱分析可用于研究分子的结构和化学键,也可以作为表征和鉴别化学物种的方法。
红外光谱具有高度特征性,利用化学键的特征波数来鉴别化合物的类型,并可用于定量测定。
解析红外光谱的时候,我们可以采用与标准化合物的红外光谱对比的方法来做分析鉴定。
但很多时候我们手边并没有化合物的标准红外光谱或红外光谱谱图库,这时候就需要自己对红外谱图进行解析。
解析红外谱图最重要的是确定化合物的官能团。
要想快速分辨官能团,需要知道红外谱图中常见官能团的峰位置和峰形。
下面分享一些红外谱图歌,方便大家快速解析红外谱图。
红外谱图歌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,排除倍频和卤烃。
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,峰强峰形大而尖。
三键伸展二千二,炔氢摇摆六百八。
芳烃呼吸很特别,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处孤立氢醇酚羟基易缔合,三千三处有强峰。
C-O伸展吸收大,伯仲叔基易区别。
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,开链峰宽一千一,环酐移至1250。
《红外光谱法》课件
红外光谱的应用前 景
红外光谱技术在化学、工业 和环境领域有广泛应用,将 继续发展和创新。
红外光谱技术的发 展方向
红外光谱技术将逐步提高仪 器性能、扩大应用范围,并 与其他技术紧密结合进行研 究和创新。
基础理论知识
1 振动模式
物质分子在红外辐射作用下发生的振动现象,是红外光谱分析的基础。
2 红外辐射
红外辐射是一种波长较长的电磁辐射,它与物质相互作用产生能量的吸收和发射。
3 能量吸收
红外光谱通过测量物质在不同波长的红外辐射下吸收的能量量来分析物质的组成和结构。
红外光谱仪的组成
光源
红外光谱仪中使用红外光源产生红外辐射,常 用的包括热电偶和红外光管。
样品室
样品室是放置待测物质的空间,通过样品室中 的红外辐射与物质相互作用来进行光谱分析。
分光仪
分光仪用于将红外辐射分解成不同波长的光线, 常用的接收分光仪分离出的红外光谱信号,并 转化成电信号进行检测和分析。
红外光谱的应用
1
化学分析
红外光谱在化学领域广泛应用,可用于分析物质的组成、结构和化学变化。
红外光谱法的发展趋势
红外光谱技术的研究方向
开发更高分辨率的仪器、提升信号处理和数 据分析算法、拓展红外光谱的应用范围。
未来发展趋势
红外光谱技术将在医药、生物和环境领域得 到广泛应用,与其他技术相结合推动科学研 究和工业创新。
总结
红外光谱法的意义
红外光谱法是一种重要的分 析技术,可用于物质组成和 结构分析,推动科学研究和 工业发展。
《红外光谱法》PPT课件
欢迎来到《红外光谱法》的PPT课件!本课程将深入探讨红外光谱的基本概 念、理论知识、仪器组成、应用领域以及未来发展趋势,让您全面了解这一 重要领域。
红外谱图记忆方法
红外谱图记忆口诀红外可分远中近,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。
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。
红外光谱解析法
如何分析一张已经拿到手的xx谱图呢?你可以按如下步骤来:(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3300~2800cm^-1区域C-H伸缩振动吸收;以3000 cm^-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2250~1450cm^-1频区,分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰,其中:炔2200~2100 cm^-1烯1680~1640 cm^-1芳环1600,1580,1500,1450 cm^-1若已确定为烯或芳香化合物,则应进一步解析指纹区,即1000~650cm^-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2820,2720和1750~1700cm^-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(3000-2850cm^-1)C-H弯曲振动(1465-1340cm^-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(3100~3010cm^-1)C=C伸缩(1675~1640 cm^-1)烯烃C-H面外弯曲振动(1000~675cm^1)。
红外光谱法英文缩写
红外光谱法英文缩写红外光谱法(Infrared Spectroscopy,IR)是一种广泛应用于分析化学和材料科学领域的分析方法。
在工业、生物化学、环境科学、药学等领域,利用IR可以快速、准确地鉴定物质。
下面将从红外光谱法的原理、装置和应用等方面进行详细介绍。
一、原理红外光谱法基于物质吸收、反射或透射红外辐射的特性。
在红外光谱图上,不同波长的红外光对应着不同分子结构的振动。
由于不同化学键(如C-H键、C-O键、O-H键等)会在特定波长范围内发生不同频率的振动,因此可以通过红外光谱图鉴定物质的分子结构和化学键。
二、装置红外光谱法的原理是基于物质的吸收、反射或透射红外光的特性,需要借助红外光谱仪进行测试。
红外光谱仪主要包括样品室、光源、分光器、检测器等部分。
在测试过程中,样品放置在样品室中,被红外光照射后产生吸收、反射或透射现象,这些现象通过分光器分离成不同波长的光,再通过检测器进行测量和记录。
最终得出红外光谱图。
三、应用红外光谱法具有广泛的应用价值和意义。
具体来说,红外光谱法主要应用于以下领域:1. 成分分析红外光谱法可以快速、准确地鉴定物质的分子组成,识别物质中的化学键类型和功能官能团等。
这种技术在食品加工、医药制品和化妆品等领域中的应用非常广泛。
2. 生化检测红外光谱法在生物医药领域中也有着重要的应用,例如可以用来分析生物分子结构、蛋白质结构和乙醛含量等。
3. 环境监测红外光谱法用来检测环境中污染物的浓度及带有官能团的化合物,例如水和空气中的有机物。
4. 金属材料分析红外光谱法可以检测具有功能官能团的金属材料的表面性质,从而研究材料的腐蚀、稳定性等性质。
总之,红外光谱法是一种极具应用价值的分析技术,其应用范围广泛,可以帮助科研人员和工程师更好地分析和测试各种物质的结构和性质。
11-IR-0红外识谱法
醇羟基
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。
醛酮 基
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。
1220乙酸酯, 1250芳香 酸。1600 兔耳峰,常 为邻苯二甲 酸。
胺基
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;
八百左右面内 摇,确定最 好变成盐。
羧基
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。
酯基
1740酯羰基, 何酸可看碳 氧展。 1180甲酸 酯,1190展二千二, 峰强很大峰形尖。 炔氢摇摆六百八。
芳烃
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。
甲基 红外光谱识谱法
• 识图先学饱和烃, 三千以下看峰形。 2960、2870是甲 基,2930、2850 亚甲峰。
红外光谱法测定样品方法
红外光谱法测定样品方法红外光谱法是一种常用的分析方法,可以用于测定样品的化学成分和结构。
其工作原理是利用物质分子中的化学键振动和拉伸引起的特定波长的吸收现象,通过检测样品对不同波长红外光的吸收程度,从而获得样品的红外光谱图。
红外光谱仪的基本组成包括光源、样品室、光学系统、探测器和数据处理系统。
红外光谱仪一般采用四种基本的工作模式:透射模式、反射模式、透射反射混合模式和表面增强红外吸收模式,根据不同的样品特点选择适合的测定模式。
1.样品制备:样品要求纯净、干燥,避免杂质的干扰。
固态样品通常需要研磨成粉末,以增加样品的表面积和散射效应。
液态样品则需用溶剂适当稀释,以保证光路的透明度。
2.样品固定:根据测定模式的不同,将样品放置在特定的测定池或夹具上。
在透射模式中,样品通常被压入透明的窗片中,以保证样品对红外光的透射性。
在反射模式中,样品直接固定在反射盘上,以测量样品与红外光的反射能力。
3.仪器校准:校准红外光谱仪是保证测量结果准确性的重要步骤。
通常需要进行背景校准和波数标定。
背景校准是采集背景信号,以消除光源和仪器的背景干扰。
波数标定是通过参考样品的红外光谱特征峰来确定仪器的波数刻度,常用的参考样品包括聚乙烯和聚苯乙烯等。
4. 开始测量:在校准完成后,可以开始测量样品的红外光谱了。
通常测量范围为4000 cm-1到400 cm-1、在测量过程中,调整仪器参数如光强、分辨率、积分时间等,以获取清晰的红外光谱图。
5.数据处理:测量结束后,可以通过红外光谱仪的数据处理系统对获得的光谱数据进行处理。
常见的处理方法包括背景消除、峰识别和定性定量分析等。
背景消除是消除仪器背景信号的干扰,峰识别是对红外光谱中特征峰进行识别和标定,定性定量分析则是根据红外光谱进行样品成分和结构的分析。
红外光谱法广泛应用于有机物和无机物的分析领域,常见的应用包括聚合物材料的成分分析、有机化合物的结构表征、药物中化学键的识别等。
这种方法具有非破坏性、快速、高效、准确等优点,因此在化学、材料科学等研究领域得到了广泛的应用。
分析化学第十二章红外光谱法.
O‖ R—C—R′
1715cm-1
O‖ R—C—OR′
1735cm-1
O‖ R—C—Cl
1800cm-1
O‖ R—C—F
1870cm-1
⑵共轭效应: 共轭效应引起双键的极性增加,双键性降低,
力常数减小,因而其伸缩振动频率下降。 A.π-π共轭体系
由于共轭分子电子云平均化使共轭双键的双 键性下降。原来双键键长增加,力常数减小,振动 频率下降。
⒋红外吸收光谱产生必须满足的条件:
①νL = ⊿V﹒ν
②⊿≠0
⒌实际峰数小于理论计算峰数的原因:
① ⊿=0,不产生红外吸收;
②简并; ③仪器不能区别那些频率十分接近或吸收带很弱的振动, 仪器检测不出; ④吸收峰落在仪器检测范围之外。
㈡吸收峰的强度
⒈强弱的划分
红外光谱法中,一般是按摩尔吸光系数ε的
大小来划分吸收带的强弱。
O HH
O HH
O HH
s OH
3652cm -1
as OH
3756cm -1
OH1595cm-1
OCO
s C=O
1340cm 1
OCO
as C=O
2350cm
1
O C=O
C=O 666cm 1
++
OCO
C=O666cm1
二、红外吸收光谱产生的条件和吸收峰强度
㈠红外吸收光谱产生的条件 ⒈红外活性振动:
使分子偶极矩发生变化的振动方式,才会吸收特 定的红外辐射,这种振动方式称为具有红外活性。 ⒉红外非活性振动:
不能引起偶极矩的变化的振动。 分子是否显示红外活性,与分子是否有永久偶极 矩无关。只有同核双原子分子(H2、N2)才显红 外非活性。
红外图谱分析方法大全
红外光谱图解析一、分析红外谱图(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)。
F、T、O分别是英文4,3 1的首字母,这样记起来就不会忘了举个例子:例如苯(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3300~2800cm^-1区域C-H伸缩振动吸收,以3000 cm^-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、芳香化合物吗,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2250~1450cm^-1频区,分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰,其中:炔—2200~2100 cm^-1烯—1680~1640 cm^-1芳环—1600、1580、1500、1450 cm^-1若已确定为烯或芳香化合物,则应进一步解析指纹区,即1000~650cm^-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2820、2720和1750~1700cm^-1的三个峰,说明醛基的存在。
解析的过程基本就是这样吧,至于制样以及红外谱图软件的使用,一般的有机实验书上都有比较详细的介绍的。
二、记住常见常用的健值1.烷烃3000-2850 cm-1C-H伸缩振动1465-1340 cm-1C-H弯曲振动一般饱和烃C-H伸缩均在3000 cm-1以下,接近3000 cm-1的频率吸收。
2.烯烃3100~3010 cm-1烯烃C-H伸缩1675~1640 cm-1C=C伸缩烯烃C-H面外弯曲振动(1000~675cm^1)。
红外光谱法
对称δs(CH3)1380㎝-1
不对称δas(CH3)1460㎝-1
(3)分子振动的自由度
一个质点在空间的运动可以用三维坐标来描述。 称之为有三个自由度。 对于有N个原子的分子,总的自由度为3N。其中, 除去三个平动、三个转动外,其余为分子内部的 振动,即有3N-6个振动自由度。对于线性分子的 转动,当转轴与分子轴重合时空间坐标不变,因 此线性分子的振动自由度为3N-5。这些独立的振 动称之为分子的简正振动。
水分子(非对称分子) 简振自由度=3N-6=3×3-6=3
as = 3756 cm1
s = 3657 cm1
δ = 1595 cm-1
CO2分子(对称分子)
简振自由度=3N-5=3×3-6=4
(4)谱带强度的表示方法
vs(很强),s(强),m(中),w(弱), vw(很弱) (5)峰形 宽峰
②共轭效应
共轭体系中,通过π键传递使电子云密度平均化, 力常数减小,频率降低。
O O H3C C CH3 C CH3
O C CH3
O C
1715 cm -1 1685 cm -1
1685 cm -1
1660 cm -1
③空间效应
场效应:在空间位置上相互接近的基团由于静电 场作用引起谱带发生位移。
空间立体障碍:由于立体障碍使共轭受阻, 吸收频率增大,向高波数移动。
④氢键效应 使伸缩振动频率向低波数方向大幅移动。
C=O 1760cm-1 C=O 1700cm-1
分子间氢键
分子内氢键
(2)外部因素
①样品物理状态 如丙酮的 C=O 气态:1742cm-1 液态:1718cm-1 ② 样品厚度 厚度应控制在使吸收曲线基线的透光率在80% 以上,大部分透光率在20%~60%范围内,最强峰透 光率在1%~5%。 ③溶剂效应 一般随溶剂极性增大极性基团伸缩振动频率减 低,而变形振动频率增大。 如 R-COOH的C=O 气态: 1760cm-1 非极性溶剂: 1760cm-1 乙醚: 1735cm-1 乙醇: 1720cm-1
红外光谱法
CH3
重
δs1380 cm-1
叠
CH2 δs1465 cm-1
CH2 r 720 cm-1
CH2 对称伸缩 2853cm-1±10 CH3 对称伸缩 2872cm-1±10 CH2不对称伸缩 2926cm-1±10 CH3不对称伸缩 2962cm-1±10
-(CH2)nn
由于支链的引入,使CH3的对称变形振动发生变化。
对于有N个原子的分子,总的自由度为3N。其中, 除去三个平动、三个转动外,其余为分子内部的 振动,即有3N-6个振动自由度。对于线性分子的 转动,当转轴与分子轴重合时空间坐标不变,因 此线性分子的振动自由度为3N-5。这些独立的振 动称之为分子的简正振动。
当某一个简正振动导致分子的偶极矩变化, 而它的振动频率又恰与照射它的辐射频率相 同时,分子就会产生红外吸收,在谱图上出 现一个吸收带。因此,红外谱图上出现的吸 收峰与分子的振动自由度有关。
Sadtler Reference Spectra Collections
包括7.9万张标准红外光谱图、4.36万张标准紫外 光谱图、5.4万张核磁共振氢谱,3.3万张核磁共振 碳谱。
2.有机化合物特征吸收
(1)烷烃(—CH3 ,—CH2, —CH )
C—H 振动:
3000cm-1
δas1460 cm-1
一些键的伸缩力常数(毫达因/埃)
计算: c=c = 1682cm-1 c=o = 1724cm-1
c-H = 3032cm-1
化学键键强越强(即键的力常数k越大)、原子
折合质量越小,化学键的振动频率越大,吸收峰将出 现在高波数区。
(2)分子中基团的振动类型 ——两类基本振动形式:
①伸缩振动(以表示):沿键轴方向,只有 键长改变,无键角变化。
红外光谱法原理
红外光谱法原理红外光谱法原理一、概述红外光谱法(Infrared spectrometry)是一种利用样品对红外辐射吸收的变化来研究分子结构及其性质的分析方法。
这种分析方法被广泛应用于有机分子的结构表征、化学成分的鉴定、多种材料的表征以及生物分子的分析等领域。
红外光谱法具有灵敏度高、分析速度快、试剂消耗少等优点。
二、原理所有物质都会吸收和放射辐射能量,其中辐射能量的类型有很多,红外辐射是其中之一。
当红外辐射遇到物质时,如果物质的某些部分的振动频率与红外辐射的频率相同,那么这些部分就会吸收辐射能量,振动而发生变化。
红外辐射能量的频率一般在4000-400 cm^-1(波长 2.5-25微米)之间,和键的振动、弯曲、扭转等有关,每种键的振动频率都有特定的数值,不同分子中的键振动频率差异较大,因而红外光谱图谱上的各谱带很容易识别,并能够用来表征物质中的化学键、分子结构、功能团、杂质、含量等信息。
因此,红外光谱法成为分析有机、无机及生物等物质的常用方法。
三、仪器红外光谱仪是其中的核心部件,它主要由光源、单色器、实验室样品室、探测器和分光计等组成。
在实际应用中,需要根据样品的性质选择不同的检测方式,常见的检测方式有透射法、反射法、高温红外光谱和原位反射法等。
四、应用由于红外光谱法的高灵敏度和可靠性,被广泛应用在有机合成中。
例如,用于中间体研究,质量控制和结构分析等方面。
还可以用于药品的质量控制,光谱分析可以确定物质的相关化学键和它们的数量。
此外,红外光谱法也可以用于质量控制,比如在化妆品和食品工业中,红外光谱法可以检测化合物的质量和配方是否符合要求,以保证最终产品的品质。
五、总结红外光谱法作为一种成熟的光谱分析技术,具有非常广泛的应用潜力。
通过红外光谱法,人们可以有效地表征物质的化学键、结构和成分等信息,为化学合成、材料表征、生命科学及环境研究等领域提供了非常有价值的工具。
红外光谱法基本原理
第二篇
哈喽呀!今天咱们继续讲讲红外光谱法基本原理哟。
你知道吗?红外光谱法就像是物质的“声音”。当红外光照过来,物质会用自己的方式“回应”。
就好像我们说话有不同的音调,红外光也有不同的波长。物质里的分子会根据自己的结构和成分,选择对特定波长的红外光“感兴趣”。
而我们通过测量不同波长的红外光被吸收的情况,就能得到一张像“密码图”一样的红外光谱。这张图里藏着物质的各种秘密呢!比如说,能告诉我们物质里有哪些化学键,是啥结构。
不同的化学键,就像不同性格的小伙伴,它们吸收红外光的能力也不一样。比如,羰基(C=O)键吸收的红外光波长就和羟基(OH)键不一样。
是不是觉得很神奇呀?这就是红外光谱法的基本原理啦,它就像一个神奇的魔法,让我们能看透物质的本质。
红外光谱法基本原理
第一篇
嘿,亲爱的小伙伴们!今天咱们来聊聊红外光谱法的基本原理,准备好跟我一起探索这个神奇的世界了吗?
其实啊,红外光谱法就像是给物质做了一次特别的“体检”。想象一下,每种物质都有自己独特的“指纹”,而红外光谱法就是那个能识别这些“指纹”的小能手。
简单来说,红外光照射到物质上的时候,物质里的分子就会和这些光产生互动。就好像分子在跟光跳舞一样,有的分子跳得欢,吸收的光就多;有的分子比较害羞,吸收的光就少。
比如说,一个含有苯环的物质,它在特定波长的红外光下就会有明显的吸收。这就好像苯环在对我们说:“嘿,看这里,我在呢!”
而且哦,通过观察红外光谱的强度,我们还能知道这些分子的多少。吸收越强,说明对应Байду номын сангаас分子或者化学键就越多。
想象一下,红外光谱就像是物质的一张“自画像”,把它的内在结构和成分都展现了出来。
高中化学红外光谱图识别方法
高中化学红外光谱图识别方法在高中化学学习中,红外光谱图是一个重要的实验工具,用于分析和鉴定有机物的结构。
掌握红外光谱图的识别方法对于学生来说非常重要,因为它能够帮助他们准确地确定有机物的功能团。
本文将介绍一些常见的红外光谱图识别方法,并提供一些实用的解题技巧。
首先,我们来看一下红外光谱图的基本结构。
红外光谱图通常以波数(cm^-1)为横轴,吸收强度为纵轴。
在图中,吸收峰表示有机物中特定的化学键或功能团。
通过分析这些吸收峰的位置和形状,我们可以推断有机物的结构。
一种常见的红外光谱图识别方法是通过观察吸收峰的位置来确定有机物中的功能团。
例如,当我们在红外光谱图中观察到一个波数为1700 cm^-1左右的吸收峰时,我们可以判断有机物中含有酯的功能团。
这是因为酯的C=O键的振动频率通常在这个范围内。
类似地,当我们观察到一个波数为3300 cm^-1左右的吸收峰时,我们可以推断有机物中含有羟基(-OH)的功能团。
除了吸收峰的位置,吸收峰的形状也可以提供有关有机物结构的信息。
例如,当我们观察到一个宽而平坦的吸收峰时,这可能意味着有机物中存在着羧酸的功能团。
这是因为羧酸的C=O键和O-H键的振动频率通常重叠在一起,形成一个宽而平坦的吸收峰。
此外,红外光谱图中的吸收峰的相对强度也可以提供有关有机物结构的信息。
例如,当我们观察到一个强而窄的吸收峰时,这表明有机物中的某个化学键非常稳定。
相反,当我们观察到一个弱而宽的吸收峰时,这可能意味着有机物中的某个化学键非常不稳定。
在解题过程中,我们还可以利用一些常见的红外光谱图特征来辅助识别有机物的功能团。
例如,当我们在红外光谱图中观察到一个波数为2850 cm^-1和一个波数为2960 cm^-1的吸收峰时,我们可以推断有机物中含有烷基(-CH3)的功能团。
这是因为烷基的C-H键的振动频率通常在这个范围内。
除了上述提到的方法,我们还可以通过红外光谱图的其他特征来识别有机物的功能团。
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酯 基
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。
胺 基
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; 八百左右面内 摇,确定最 好变成盐。
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。
饱和烃
• 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。
红外光谱识谱法
面 内 摇 摆 , 长 链 亚 甲 亦 可 辨 。 720
烯烃
烯氢伸展过三 千。末端烯 烃此峰强, 只有一氢不 明显。 ~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。
醇羟基
醇酚羟基 易缔合, 三千三处 有强峰。C -Байду номын сангаас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。
醛酮 基
醛、酮羰基 差不多, 醛基C-H 伸缩位于 2820~27 20cm-1 易识别
羧
酸
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。
炔
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。
烃
芳 烃
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