ADF教程:如何计算同位素引起的红外谱的位移
ADF教程:如何设置DFT计算中的元素的同位素
ADF教程:如何设置DFT计算中的元
素的同位素
本文以铂原子吸附氢分子的结构优化为例进行说明:PtH2、PtDH、PtDT。
实际上其他计算,比如吸收光谱、频率、键能分解、NMR等等,都是与下述方法完全一样。
第一步:和普通DFT计算一样地建模、设置参数:
例如几何结构优化:
第二步:设置某个原子为同位素:
在*.run文件中,修改如下:
解释如下:
1第二个原子原本为H原子,但我们希望它改为氘,因此对第二个原子从新命名为H.D,字母D是用户可以随意定义的,任何字符串都可
以,不过要注意和第二个红框保持一致;
2第二个红色框里面,就是对H.D进行原子核质量的定义,该质量为氘:AtomProps
H.D m=2.014101778
End
类似地,可以将两个H原子分别定义为氘和氚:
之后提交任务,提交任务的方式,参考:如何提交作业查看结果差别
比如我们查看三个计算的键能:
其他差异,可以分别查看该计算的结果。
红外光谱使用说明
一.红外光谱基本原理红外光谱(Infrared Spectrometry,IR)又称为振动转动光谱,是一种分子吸收光谱。
当分子受到红外光的辐射,产生振动能级(同时伴随转动能级)的跃迁,在振动(转动)时伴有偶极矩改变者就吸收红外光子,形成红外吸收光谱。
用红外光谱法可进行物质的定性和定量分析(以定性分析为主),从分子的特征吸收可以鉴定化合物的分子结构。
傅里叶变换红外光谱仪(简称FTIR)和其它类型红外光谱仪一样,都是用来获得物质的红外吸收光谱,但测定原理有所不同。
在色散型红外光谱仪中,光源发出的光先照射试样,而后再经分光器(光栅或棱镜)分成单色光,由检测器检测后获得吸收光谱。
但在傅里叶变换红外光谱仪中,首先是把光源发出的光经迈克尔逊干涉仪变成干涉光,再让干涉光照射样品,经检测器获得干涉图,由计算机把干涉图进行傅里叶变换而得到吸收光谱。
红外光谱根据不同的波数范围分为近红外区(13330—4000 cm-1)、中红外区(4000-650 cm-1)和远红外区(650-10 cm-1)。
VECTOR22 VECTOR22 FTIR光谱仪提供中红外区的分测试。
二.试样的制备1. 对试样的要求(1)试样应是单一组分的纯物质(2)试样中不应含有游离水(3)试样的浓度或测试厚度应合适2.制样方法(1) 气态试样使用气体池,先将池内空气抽走,然后吸入待测气体试样。
(2) 液体试样常用的方法有液膜法和液体池法。
液膜法:沸点较高的试样,可直接滴在两片KBr盐片之间形成液膜进行测试。
取两片KBr盐片,用丙酮棉花清洗其表面并晾干。
在一盐片上滴1滴试样,另一盐片压于其上,装入到可拆式液体样品测试架中进行测定。
扫描完毕,取出盐片,用丙酮棉花清洁干净后,放回保干器内保存。
粘度大的试样可直接涂在一片盐片上测定。
也可以用KBr粉末压制成锭片来替代盐片。
注意盐片易吸水,取盐片时需戴上指套。
盐片装入液体样品测试架后,螺丝不宜拧得过紧,以免压碎盐片。
ADF教程:ReaxFF如何设置同位素
费米科技(北京)有限公司
ADF教程:ReaxFF同位素的设置ReaxFF中,可以将元素设置为某种同位素,但在同一个MD模拟中,只能使用这些元素的其中一种同位素。
例如可以使用C14 H2 O17 N14,但不能模拟C12 C14 O16这种情况,也就是不能处理同一种元素的两种同位素出现在同一次模拟中的情况。
例如我们要模拟C13,设置方法:
1,为模拟设置对应力场,例如CHO;
2,在开始模拟之前,修改ReaxFF的CHO力场文件:
ADF2014.07\atomicdata\ForceFields\ReaxFF\CHO.ff
将该元素符号右方第三个数值(为atom mass)改为13即可。
如果有多种元素需要修改,可以在该力场文件中,分别修改该元素符号右方第三个数值。
3,模拟完成之后,恢复力场文件参数
ADF2014.07\atomicdata\ForceFields\ReaxFF\CHO.ff。
同位素谱峰位移计算方法
同位素谱峰位移计算方法一、引言同位素谱峰位移是指在同位素标记化合物中,由于同位素取代而引起的谱峰位置的移动。
这种位移现象在质谱、核磁共振等谱图中经常出现,对于化合物的结构解析、代谢过程的研究以及药物开发等领域具有重要意义。
因此,准确地计算同位素谱峰位移对于相关领域的研究至关重要。
本文将详细介绍同位素谱峰位移的基本概念、计算方法以及注意事项,以期为相关研究提供有益参考。
二、同位素谱峰位移的基本概念同位素谱峰位移是指由于同位素取代引起的谱峰位置的变化。
在质谱、核磁共振等谱图中,不同的同位素具有不同的质量或磁性,从而导致谱峰位置的偏移。
这种位移现象对于化合物结构解析、代谢过程研究以及药物开发等领域具有重要的应用价值。
通过分析谱峰位移,可以获取化合物分子中的同位素分布信息,进一步揭示分子的组成和结构。
三、同位素谱峰位移的计算方法同位素谱峰位移的计算方法主要包括以下步骤:1.收集数据:首先,收集不同同位素标记的化合物在质谱、核磁共振等谱图中的数据。
这些数据通常包括谱峰的位置、强度等信息。
2.确定基准:选择一个未被同位素取代的化合物作为基准,以其谱峰位置作为参照点。
这有助于后续的位移计算和比较。
3.计算位移:根据收集到的数据,计算每个同位素标记化合物的谱峰与基准化合物谱峰之间的位移量。
这个位移量可能是由于质量差异、磁性差异等因素引起的。
4.分析结果:分析计算得到的位移量,结合化合物的结构信息,推断同位素在分子中的分布情况。
这对于化合物的定性、定量分析以及反应机制的研究等都具有指导意义。
5.验证与优化:最后,通过实验验证和反复优化计算方法,提高同位素谱峰位移分析的准确性和可靠性。
这有助于推动相关领域的研究进展,并促进新技术的发展和应用。
四、谱峰位移计算中的注意事项在进行同位素谱峰位移计算时,需要注意以下几点:1.确保数据的准确性:收集到的谱图数据必须准确可靠,以避免误差对位移计算的影响。
在实验过程中,应严格控制实验条件,减少干扰因素,确保数据的可靠性。
同位素编辑红外光谱技术
B)LCN(PKa,7.86)与SA形成单价盐,15N ssNMR 化学位移扰动分析表明有质子转移发生,ssNMR 谱中SA羧基13C的化学位移表明SA是单价离子。 LSC/SA的IR谱在1560cm-1处显示有asym(CO2−)带 和LSC的胺的变形带,然而来自SA的(C=O)带 也出现在1713cm-1,妨碍了晶体配位的确定,然 而同位素红移确证SA中COOH和CO2-同时存在, (C=O)1713cm-1和(C-O)1223cm-1表明SA中 COOH存在,而sym(CO2−) 1406cm-1和asym(CO2−) 1564cm-1表明CO2-存在,因此同位素编辑技术可 方便地用于双元酸单价盐的确定。
药剂的成盐或共结晶性质,决定着药物有效 成分的溶解性,分配性,进而最终决定着药效, 因此在药典中都要求对其进行特别说明,在经典 上,其可由其组方酸碱的PKa规则 (PKa=PKa(base)-PKa(acid)),通过预期质子 的转移进行判定,然而该规则往往因为界值范围 太宽,且许多药物成分因为溶解能力很差实验上 PKa不易测定而不能应用。
同位素编辑红外光谱技术
---药物成盐与共晶鉴别中的应用
齐孟文 中国农业大学
引言
同位素编辑红外光谱技术是指,基于对相互 作用分子间某一分子的特定官能团进行同位素取 代,如对有机分子的羧基及蛋白质或肽的酰胺I 进行13C替代,进而利用同位素质量效应引起的光 谱红移现象,使之相应的探针峰与拥堵的及叠加 峰的干扰信号相区分而突显出来,对分子的构象 动态和相互作用进行分析的红外光谱技术。
C)在FXNHCl/BA(1/1)SCC中,FXN的两个仲胺与 HCl之间存在质子转移,且BA与FXN的仲胺和Cl离 子之间形成了H-健。但是BA的非对称的(C-O) 健距对(1.22A0/1.32A0)或(1.21A0/1.32A0) 建议中性的BA存在,这被在1700处同位素红移 所确定的(C=O)所印证,同时红移也使ip(OH)和(C-O)突显出来,说明BA以中性的共晶 状态存在。令人感兴趣的是,ip(O-H)可以有 效地确定晶体中BA羧基形成H-健的情况。
红外谱图解析综述
砜
as13501290cm-1 s11651120cm-1 (强)
亚砜
10701030cm-1 (强)
(6)P=O:(图15A峰3,4) P=O 13001140cm-1 (接近单键区)
9
红外谱图解析综述
4. X-Y键伸缩振动和X-H键变形振动区(1650650cm-1) X,Y为除了H以外的其它原子,主要包括C-O,Si-O,C-C,C-N,
有机酸OH和CH伸缩振动偶合引起的一系列多重峰(32002500cm-1) (图8C峰1,图16C峰1)
O-H的伸缩振动可作为判断醇,酚,酸的重要依据。 (2)C-H的伸缩振动频率
饱和的 C-H在3000cm-1以下(30002700cm-1) 不饱和的 C-H在3000cm-1以上(33003000cm-1)
1C峰 CH CH3
CH3
3)。叔丁基 1D峰
C
CCC HHH 333
sCH3裂分成1395(m),1365(s)(图
3)。以此可判断化合物的支化情况。
D:-CH2-n的面外摇摆峰,n4时出现720cm-1吸收峰。可判断是 否是长链化合物。(图1A、B峰4,图7C峰6、D峰5,图9C峰4、D峰
5)
12
O R-C-OH
O R -C -H
1740 1730 1700缔合1760游离
O R-C-OM
O R -C-N H 2
1650(酰胺谱带I) 16001500和1400
O= =O
1667
8
红外谱图解析综述
如果C=O基与双键,苯环共轭。C=O基的伸缩振动频率比上述相应位置 要低,强度增加。在解析光谱时必须注意。(图8A峰2,B峰4,C峰2,D峰 1酮羰基,峰2羧酸盐羰基,图9A峰2,B峰3,C峰2,D峰3,图10A峰2,B峰1,C 峰2,D峰1,图11A峰3,B峰3,C峰2酰胺谱带Ⅰ,图16B峰3,C峰2)
化学位移计算公式(一)
化学位移计算公式(一)化学位移1. 什么是化学位移化学位移是指一种化合物或分子在化学反应中原子间键的形成和断裂所致的净变化。
在核磁共振(NMR)中,化学位移是指分子中的特定原子核在外部磁场作用下的共振频率相对于参考化合物(一般为四氯化硅,标准化学位移为0)的偏移。
2. 化学位移的计算公式化学位移的计算公式如下:化学位移(δ)= (共振频率 - 参考化合物的共振频率) / 参考化合物的共振频率其中,共振频率是指原子核在外部磁场作用下的共振频率。
3. 化学位移的单位化学位移的单位一般用部分百万(ppm)表示。
4. 化学位移的影响因素化学位移受到多种因素的影响,包括磁场强度、电子环境和化学结构等。
5. 动手实验为了更好地理解化学位移,以下是一个简单的实验示例:1.准备一种待测试的化合物,例如苯酚(C6H6O)。
2.将样品溶解在适当的溶剂中。
3.使用核磁共振仪器测量该化合物的化学位移。
4.将测得的化学位移值代入计算公式,计算出相对于参考化合物的偏移值。
5.比较实验结果与已知文献报道的化学位移值,验证测量的准确性。
6. 结论通过实验,我们可以确定化学位移是一种有用的方法来表征分子中原子核的特定环境。
通过对化学位移的测量和分析,我们可以获取关于分子结构和化学性质的有用信息。
参考文献:•Smith, ; Jones, “Nuclear Magnetic Resonance Parameters: An Introduction for Chemists and Biochemists” 2010.Wiley.。
化学反应的同位素质谱红外光谱质谱质谱分析
化学反应的同位素质谱红外光谱质谱质谱分析化学反应的同位素质谱红外光谱质谱分析同位素质谱红外光谱质谱分析是一种利用同位素标记分析样品中存在的化合物、元素或分子结构的方法。
该技术结合了同位素标记、质谱、红外光谱等多种手段,可以对化学反应进行深入研究,并提供详细的分析结果。
本文将介绍同位素质谱红外光谱质谱分析的原理、应用以及在化学反应中的应用案例。
一、同位素质谱红外光谱质谱分析的原理同位素质谱红外光谱质谱分析基于同位素标记技术和质谱、红外光谱的原理,结合了定量和定性分析方法。
同位素标记技术通过用同位素标记化合物或分子,使其在质谱中具有明显的质量差异,可以精确地定量分析样品中目标物质的含量。
同时,红外光谱和质谱可以提供目标物质的结构信息,帮助确定其分子式、官能团以及化学反应机理等。
二、同位素质谱红外光谱质谱分析的应用1. 确定化合物的结构和组成:同位素质谱红外光谱质谱分析可以通过比较不同同位素标记化合物的质谱图和红外光谱图,确定目标化合物的结构和组成。
这在有机化学领域中尤为重要。
2. 研究化学反应的机理:通过同位素质谱红外光谱质谱分析,可以监测化学反应中的同位素标记物质的转化过程,了解反应机理和反应速率。
这对于有机合成、催化反应等领域的研究具有重要意义。
3. 分析生物样品中的代谢物:同位素质谱红外光谱质谱分析可以通过同位素标记技术对生物样品中的代谢产物进行定量和定性分析。
通过分析代谢产物的质谱图和红外光谱图,可以了解生物体内的代谢途径和代谢产物的结构。
4. 研究环境污染物的来源和转化:同位素质谱红外光谱质谱分析可以用于研究环境中污染物的来源、迁移和转化过程。
通过同位素标记技术,可以追踪污染物的源头,并通过质谱和红外光谱分析了解其在环境中的分布和转化情况。
三、化学反应中的同位素质谱红外光谱质谱分析案例以有机合成领域为例,同位素质谱红外光谱质谱分析常用于研究催化反应机理和反应过程。
例如,研究在氢气存在下芳香族化合物的还原反应。
ADF教程:如何计算分子的频率红外吸收谱
如何计算分子的频率/红外吸收谱-ADF
1,优化分子结构
操作方法见如何优化分子的几何结构。
2,导入优化好的坐标到ADFinput中
打开优化任务的movie(在ADFjobs中选中该任务之后,点击SCM-movie;或在该优化任务的任何一个窗口点击SCM-movie),将最后一帧的收敛结构导出,可以用如下几种方式:
在movie窗口,点击file-save geometry,则将该结构保存为xyz坐标格式,在计算频率的ADFinput 窗口导入坐标,并设置参数如下图:
或在movie窗口,点击file-Update Geometry In Input,则将该帧坐标更新到ADFinput窗口中,将该窗口参数更改为频率计算的参数(如上图),然后另存为频率计算的任务名字。
3,保存、运行
4,结果查看
在该任何相关的任何窗口,或在ADFjobs中选中该任务之后,点击SCM-Spectra,即显示振动频率:
如果有虚频,则虚频的峰为负数,并且峰朝上,此例中没有虚频,正常的振动峰朝下。
点击封顶,则显示该峰对应的振动模式的振动动画。
同位素编辑红外光谱技术
2)在羧基COOH存在下确定羧基盐CO2-的情况
图 .RTP/BA(1/1)(A) 和 SBA/BA ( 1/2 ) SCC(B) 中 的 H- 健,衰减全反射傅 立叶红外谱及差分谱。 a )晶体结构中的 H- 健, b )红外谱,非标记(黑) 和标记(红), c )差分 谱。
注解:A)RTP与BA的PKa建议二者为成盐结晶, 这也由BA的一对(C-O)的健距基本相等,为 (1.23A0/1.25A0)所印证。由于在1600cm-1区 域有拥堵三个峰,asym(CO2−)不易精确确定,但 由同位素红移,最终被在1586cm-1处确定,可以 肯定在BA中有CO2-;B)在SBA/BA(1/2)SCC中,2 个BA的COOH与另一个与Na离子配位之BA的CO2-之 间形成H-健,尽管晶体中存着多种形态的BA,但 (C=O)和(CO2−)被成功确定。由于CO2-中的一 个O较另一个与Na+离子的作用更强,所以一对 (C-O)健稍微不同,为(1.25A0/1.29A0)。该例 光谱中没有发现ip(O-H),与中性BA间缺乏H健情况一致。
• 羧酸的光谱特性
羧酸 COOH (C=O)伸缩振动 ( C-O ) 伸 缩 振 ip(O-H)面内弯 动 曲
1198-1288cm-1 1395-1420cm-1
R-COOH,1700-1725cm-1
Ar-COOH,1680-1700cm-1
羧酸盐 CO2-
asym(CO2-)反对称伸缩
药剂的成盐或共结晶性质,决定着药物有效 成分的溶解性,分配性,进而最终决定着药效, 因此在药典中都要求对其进行特别说明,在经典 上,其可由其组方酸碱的PKa规则 (PKa=PKa(base)-PKa(acid)),通过预期质子 的转移进行判定,然而该规则往往因为界值范围 太宽,且许多药物成分因为溶解能力很差实验上 PKa不易测定而不能应用。
红外光谱FTIR的分析操作步骤
第三步,为了让各条线之间能明确的对比,用鼠 标左键选中要移动的红外光谱线,然后点击右键, 选中“Set as Active”。这样将能将这条线设为可 移动的啦。
第四步,点击左上方的“Analysisi”中的第三行中的倒数 第二行,这样选中的这条线就是可以上下移动的啦。 (打英文太麻烦啦,就不打啦,看图理会就行)
第五步,第四步完成后就会出现如下的画 面,用鼠标点击那条线上下移动就行,移 动到自己想要的位置。
第六步,重复前面各步,最后就得到了一 副有条理的红外光谱图,也便于方便比较, 十分美观。
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读书破万卷,下笔如有神--杜甫
这里都是一定调整好的红外光谱线实际数据出来的线是叠在一起的setactive第四步点击左上方的analysisi中的第三行中的倒数第二行这样选中的这条线就是可以上下移动的啦
红外光谱FTIR的分析操作步骤
相信很多科研路上的小伙伴们在开开兴兴地做完FTIR红外光谱的分析测定 好,面临的下一个问题就是如何进行数据的处理,下面我来分享一下相关 的操作步骤:
第一步,将红外的数据复制粘贴到Origin软件上, 把X、Y坐标的名称设好,然后选中所有数据,点 击左下角的line,将每个数据点用线连起来。
第二步,就是用鼠标左键双击任意的一条红外光谱线,这样会出来一个框,点击 “Group”下“Independent”,这样每个红外光谱线就变成独立的啦,置于线的粗线则 在“Line”这一块调整,然后把横坐标的波数范围倒过来,我就不具体演示啦。(这 里都是一定调整好的红外光谱线,实际数据出来的线是叠在一起的)
同位素质谱计工作原理-PPT课件
分析系统(analyzer system)
Ⅰ 离子源(ion source)
如样品原子电离电位低于金属表面电子的 逸出功(功函数)时,电子可以从样品原子中 逸出而迁移到金属表面,以正离子的形式蒸 发出来。如果样品原子的电子亲合势大于金 属表面电子逸出功时,样品原子能从金属表 面俘获电子,而以负离子的形式蒸发出来。 利用静电透镜将离子引出并聚焦成离子束, 供质谱分析用。
真空系统(pumping system)
分子泵则是利用高速旋转的涡轮叶片不断对被 抽气体施以定向的动量和压缩作用,将气体排走。 分子泵能达到和维持质谱仪器正常工作所需要的 10-6托以下的真空水平。
真空系统(pumping system)
钛离子泵是基于清除固体表面对中性气体的化 学吸附作用以及系统中的微量残余气体而设立的。 钛离子泵利用离子撞击钛阴极时产生的溅射现象, 不断在阳极表面形成新鲜的活性钛膜来吸附气体 分子,同时,电离生成的离子以一定能量打在阴 极表面而被吸附,以致能有效地抽除气体分子, 其极限真空可达10-9托。
分析系统(analyzer system)
Ⅱ 样品转盘(magazine drive)
样品转盘的功能就是选择分析样品,当做完一 个样品后,通过它选择下一个样品来进行分析; 或者可以选择任一个样品进行分析,同时,它还 具有辅助离子聚焦的作用(MAGAZINE FOCUS)。
分析系统(analyzer system)
分析系统(analyzer system)
Ⅰ 离子源(ion source)
MAT261质谱计离子源采用的是热表面电 离源,表面电离的原理是:将分析样品涂敷 在金属丝(带)表面上,在真空中通以电流使 金属丝炽热,样品因受热而蒸发。从表面上 蒸发的样品粒子大部分是中性粒子,但也有 一部分以正或负离子形式脱出表面。
(完整word版)红外成像观测距离的计算方式
红外成像效果的基本计算方式1、红外成像效果的影响因素●被观测物体的红外辐射强度●镜头的探测灵敏度(由探测器和读出电路决定)●镜头的焦距●镜头的光圈数2、探测距离的计算方式红外探测的是物体的自身辐射,理论上可探测距离是无穷远的。
而实际上一套红外成像系统受如上所述的因素的影响,对固定目标的探测距离是有限的且可以计算的。
其中探测可分为两块:可探测和可显示。
2.1、可探测可探测指的是热成像系统能把目标辐射从背景辐射中区分出来,反应指标就是NETD和MRTD,主要由探测器灵敏度(含配套读出电路)和镜头光学系统(同焦距情况下光圈参数影响较大)决定。
NETD噪声等效温差noise equation temperature difference用热像仪观察一个低空间频率的圆形或方形靶标,当其视频信号信噪比(S/N)为1 时,目标与背景之间的等效温差,亦简称NETD。
NETD 是评价热像仪探测目标灵敏程序和噪声大小的一个客观参数。
MRTD最小可分辨温差minimum resolvable temperature difference它既反映红外热像仪的温度灵敏度,又反映了其空间分辨率,但受观察者主观因素影响较大。
2.1、可显示可显示指的是目标可以从热像仪的输出视频上显示出来,这个指标主要由镜头焦距决定。
关于可显示,现在比较认同的是统一到目标成像占探测器的像元数指标上来,然后根据目标所占像元素的多少区分成探测距离、识别距离、鉴别距离这样的指标称谓,且不同的厂家或者研究所对如上的指标称谓的定义可能各异。
我公司手册上给出的测试距离定义探测距离:目标在光轴截面上的短边成像占1个像素识别距离:目标在光轴截面上的短边成像占4个像素鉴别距离:目标在光轴截面上的短边成像占8个像素注:此处计算的成像像素和我们视频显示的像素不是一个概念,视频显示的图像加入了差值处理。
在热像仪产品的销售过程中,需要通过已知的镜头焦距换算成对固定大小目标的计算距离,或者由探测效果和目标大小反推所需镜头焦距。
ADF教程:如何计算NMR Shielding化学位移
ADF如何计算NMR Shielding化学位移(1)对分子进行几何结构优化。
(2)主面板参数设置如下(注意对于重元素应该另设置基组为TZ2P或QZ4P):
回到主面板(即Main菜单),提交任务:
在该任务的任意窗口,点击SCM-logfile(或在adfjobs窗口,选中该任务,然后点击SCM-logfile),查看该计算的日志文件:
得到计算的NMR Shielding信息:
在adfjobs窗口,选中该任务,然后点击SCM-Output打开该计算产生的详细输出文件(文本形式的输出文件),可以在文件的最后几页中找到NMR Shielding计算的详细结果,例如屏蔽张量等。
注意:ADF计算得到的数据,需要先用计算得到的氢谱或碳谱位移与实验对照,得到平移量,用该平移量来校正所有其他元素、原子的化学位移数据。
红外图谱分析方法大全(new)
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)。
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如何计算同位素引起的红外谱的位移
简单起见,我们以水分子为例,展示ADF如何计算同位素引起的红外谱的位移(这是ADF 最新版ADF2014.07的功能)。
步骤如下:
第一步:优化分子的几何结构:
结构优化更详细的参数选择,参考费米科技WIKI:“如何优化分子的几何结构”
第二步:基于第一步优化得到的几何结构,计算红外谱:
更详细的参数设置参考费米科技WIKI:“如何计算分子的频率、红外吸收谱”。
计算同位素引起的位移需要添加的额外设置:
语句IsotopicShift 2=2 3=2的含义:
第2,3个原子的相对质量为2,在本例中,第2,3个原子也就是H原子:
如此也就是设置了水分子中的H为氘。
第三步:File-Save as保存任务(注意保存任务要避免文件夹、路径、文件名带有中文字符或者空格),并运行File-Run(投递任务的其他方式参考费米科技WIKI:“ADF如何提交并行计算任务”)
第四步,查看结果:
如此则打开文本格式的输出文件,在out文件的窗口下方输入Isotopic(不区分大小写),搜到输出文件中关于同位素引起红外谱位移的部分,如下:
注意:对于原子数大于2的分子,前面6个频率是关于平动的,和振动无关,实际有意义的,是第7个频率及其之后的频率。
因此水分子中氘(此例中两个H原子都为氘)引起的
红外谱的偏移如上图红色方框内所示,分别为-425.31 cm-1、-1003.36cm-1、-987.98cm-1,也即水分子中H全部替换为氘之后,红外振动的波数分别少425.31、1003.36、987.98。
查看没有同位素引起位移的原始的红外谱:
注意该图谱中没有显示前面6个关于平动的频率,平动的频率只是一个纯数学的数字,在实验上不会观察到,因此不必去理会。
其中的符号A1、B2是点群中不可约表示的符号,是关于对称性的一些标记,其意义可以参看参考费米科技WIKI:“文献重现:锌酞菁的基态与激发态计算(第一部分)”、“文献重现:锌酞菁的基态与激发态计算(第二部分)”。