红外光谱解析ppt课件

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《红外光谱解析方法》课件

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确定分子结构 鉴别化合物
反应机理研究 生物大分子研究
红外光谱能够提供分子中官能团 和化学键的信息,有助于确定分 子的结构。
红外光谱可以用于研究化学反应 机理,通过分析反应前后红外光 谱的变化可以推断出反应过程和 机理。
02
红外光谱解析方法分类
Chapter
基线校正法
基线校正法是一种常用的红外光谱解析方法,主要用 于消除基线漂移和噪声干扰,提高光谱的准确性和可
傅里叶变换法
傅里叶变换法是一种通过傅里 叶变换将时域信号转换为频域 信号,从而解析红外光谱的方
法。
傅里叶变换法能够将复杂的光 谱信号分解为多个简单的正弦 波和余弦波的叠加,便于解析
和识别各种成分的特征峰。
傅里叶变换法需要高精度的光 谱仪和计算机硬件,因此成本 较高。
傅里叶变换法的优点是能够准 确解析各种成分的特征峰,适 用于复杂混合物和生物样品的 分析。
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目录
• 红外光谱解析方法简介 • 红外光谱解析方法分类 • 红外光谱解析步骤 • 红外光谱解析实例 • 红外光谱解析的未来发展
01
红外光谱解析方法简介
Chapter
红外光谱的基本原理
红外光谱的产生
红外光谱是由于分子振动和转动能级跃迁而产生的 ,不同物质具有不同的能级分布,因此红外光谱具 有特征性。
生物大分子的红外光谱解析在研究其结构和功能方面具有 重要作用。通过分析生物大分子的红外光谱,可以了解其 分子结构和分子间的相互作用,进而研究其在生命过程中 的功能和作用机制。例如,在蛋白质的红外光谱中,可以 观察到蛋白质二级结构的信息,这对于研究蛋白质的结构 和功能具有重要意义。
05
红外光谱解析的未来发展

精品现代材料分析-红外吸收光谱介绍PPT课件

精品现代材料分析-红外吸收光谱介绍PPT课件
H
R1 C
H
H 3040~3010
C R2
R2 3040~3010
C H
1420~1410 1420~1410
895~885
990 910 840~800
965
730~675
1658~1698 1645~1640 1675~1665 1675~1665 1665~1650
(3)炔烃
末端炔烃的C-H伸缩振动一般在3300 cm-1处 出现强的尖吸收带。
对于伸缩振动来说,氢键越强,谱带越宽,吸收强度越 大,而且向低波数方向位移也越大。
对于弯曲振动来说,氢键则引起谱带变窄,同时向高波 数方向位移。
O H NH 游离
R
R
HN H O 氢键
C=O 伸缩 N-H 伸缩 N-H 变形
1690
3500
1620-1590
1650
3400
1650-1620
HO O
苯环取代类型在2000~1667cm-1和 900~650cm-1的图形
邻、间及对位二甲苯的红外光谱
(5)醇和酚
在稀溶液中,O-H键的特征吸收带位于3650~3600 cm-1;在纯液体或固体中,由于分子间氢键的关系, 使这个吸收带变宽,并向低波数方向移动,在 3500~3200 cm-1处出现吸收带。
~17ห้องสมุดไป่ตู้0
~1760(游离态)
(5)芳环、C=C、C=N伸缩振动区 1675~1500cm-1
① RC=CR′ 1620 1680 cm-1 强度弱, R=R′(对称)时,无红外活性。
② 芳环骨架振动在1600~1450 cm-1有二到四 个中等强度的峰,是判断芳环存在的重要标 志之一。

红外光谱谱图解析PPT课件

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(三)从特征频率区中确定主要官能团取代基
与一定结构单元相联系的、在一定范围内出现的化学键振动频率—— 基团特征频率(特征峰);
例: 2800 3000 cm-1 —CH3 特征峰; 1600 1850 cm-1 —C=O 特征峰; 基团所处化学环境不同,特征峰出现位置变化:
变形振动 亚甲基
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甲基的振动形式
伸缩振动 甲基:
对称 υs(CH3) 2870 ㎝-1
变形振动 甲基
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对称δs(CH3)1380㎝-1
不对称 υas(CH3) 2960㎝-1
不对称δas(CH3)1460㎝-1
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二、解析红外光谱图
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一个未知化合物仅用红外光谱解析结构是十分困难的。一般在光谱解析
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(二)计算不饱和度
定义: 不饱和度是指分子结构中达到饱和所缺一价元素的“对”数。如: 乙烯变成饱和烷烃需要两个氢原子,不饱和度为1。 计算: 可按下式进行不饱和度的计算:
UN= (2 + 4n6 + 3n5 + 2n4 + n3 – n1 )/ 2 n6,n5, n4 , n3 , n1 分别为分子中六价,五价,……,一价元素数目。 作用: 由分子的不饱和度可以推断分子中含有双键,三键,环,芳环的 数目,验证谱图解析的正确性。 例: C9H8O2 UN = (2 +29 – 8 )/ 2 = 6
由 (cm1)
104
(m)
可知,2.5~15.4μm波长范围对应于4000cm-
1~650cm-1。大多数有机化合物及许多无机化合物的化学键振动均

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红外光谱可以监测化学反应过程中分 子结构的动态变化,有助于理解反应 机理。
04
红外光谱实验技术
Байду номын сангаас
样品制备技术
01
02
03
固体样品制备
将样品研磨成粉末,然后 与KBr混合压制成透明片 或与Ge晶片接触测量。
液体样品制备
将液体样品涂在CaF2或 NaCl晶片上,或使用液膜 法测量。
气体样品制备
将气体样品通过吸收池, 利用适当的吸收剂吸收后 进行测量。
红外光谱的表示方法
谱图
红外光谱图是以波长为横坐标,以透 射比或吸光度为纵坐标绘制的图谱。
峰的位置与强度
特征峰与峰带
特征峰是指特定官能团对应的吸收峰, 峰带则是由多个特征峰组成的区域, 可以反映分子中存在的官能团及其结 构特征。
峰的位置表示特定波长的红外光被吸 收,峰的强度则反映该波长下分子振 动的程度。
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目录
• 红外光谱基本概念 • 红外光谱与分子结构的关系 • 红外光谱的应用 • 红外光谱实验技术
01
红外光谱基本概念
红外光谱的产生
分子振动
分子中的原子或分子的振动会产 生能量变化,当这些变化与红外 光相匹配时,光被吸收,形成红 外光谱。
分子振动类型
分子振动主要有伸缩振动和弯曲 振动两种类型,伸缩振动是指原 子沿键轴方向的往复运动,弯曲 振动则是指分子构型的变化。
02
仪器维护
定期对仪器进行校准和维护,确保测量准确性。
03
安全防范措施
了解并遵守实验室安全规定,避免直接接触有毒有害物质;在操作过程
中注意防止气体泄漏和火灾事故的发生;实验结束后,应按照实验室规
定正确处理废弃物。

红外光谱最全最详细明了分解ppt课件

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经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
1.3.2 分子结构对基团吸收谱带位置的影响
(1)诱导效应(I效应):基团邻近有不同电负性的取代 基时,由于诱导效应引起分子中电子云分布的变化,从而 引起键力常数的改变,使基团吸收频率变化。
4. 色散型红外光谱仪主要部件
(1) 光源
能斯特灯:氧化锆、氧化钇和氧化钍烧结制成 的中空或实心圆棒,直径1-3 mm,长20-50mm;
室温下,非导体,使用前预热到800 C; 特点:发光强度大;寿命0.5-1年; 硅碳棒:两端粗,中间细;直径5 mm,长2050mm;不需预热;两端需用水冷却;
(2) 单色器
(2)共轭效应(C效应): 共轭效应要求共轭体系有共平面性。
(3)瞬间偶极矩大,吸收峰强;键两端原子电 负性相差越大(极性越大),吸收峰越强; (4)由基态跃迁到第一激发态,产生一个强的 吸收峰,基频峰; (5)由基态直接跃迁到第二激发态,产生一个 弱的吸收峰,倍频峰.
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
某一基团的特征吸收频率,同时还要受到分子结构 和外界条件的影响。
同一种基团,由于其周围的化学环境不同,其特征吸 收频率会有所位移,不是在同一个位置出峰。
基团的吸收不是固定在某一个频率上,而是在一个范围 内波动。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用

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综上,该化合物为CH2=CHCH2OH.
第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
(8)未知物分子式为C6H8N2,其红外图如下图所 示,试推其结构。
第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
解:(1)不饱和度Ω=1+6+0.5(2-8)=4 3030.70cm-1,1592.66cm-1,1502.26cm-1的峰 表明含有苯环。
(3)3095cm-1,1649cm-1表明含有碳碳双键。
综上,可能为乙酸乙烯酯或丙烯酸甲酯。
第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
(10) 分子式为 C6H14 ,红外光谱如下,试推其结构。
C
第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
(1)不饱和度Ω=1+6+0.5(0-14)=0,所以 C6H14 为饱和烃。
第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
解:(1)不饱和度Ω=1+4+0.5(0-8)=1 1740cm-1表示含有C=O。高频区没有出现宽的强 吸收峰,表明没有-OH,又因为1740cm-1的峰位 于相对高频峰。因此,该化合物为酯类化合物。
(2)3000~2800cm-1的峰为νCH(-CH3,-CH2-), 1380cm-1处孤峰表明有孤立-CH3,1460cm-1说 明含有-CH2-。因此,含有孤立-CH3和
根据(2)得苯环结构和817cm-1强峰,表明该物 质为苯的对二取代物。
(4)1380cm-1的单峰和2920cm-1表明含有CH3,则不含有碳碳三键。
根据(4)和2217cm-1处强峰,显示含有碳氮三 键。
综上,该化合物为对甲基苯甲氰。
第二章 红外光谱
(4)推测C4H8O2的结构

《红外光谱》PPT课件

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(cm-1) = 104 / λ (μ m)
纵坐标:吸光度(A)或透光率(T) 多以百分透光率T%来表示
*
T = I / I0 (遵守Lambert-Beer定律

A = lg (1 / T)
IR中,“谷”越深(T越小),吸光 度越大,吸收强度越强。
*
二、红外光谱基本原理
满足两个条件: (1)辐射能满足物质产生振动能级跃迁所需的能量; (2)伴随净的偶极矩的变化。
*
对称伸缩振动s 非对称伸缩振动as 剪式振动
面内摇摆
*
面外摇摆
扭曲振动
分子振动自由度
研究多原子分子时,常把复杂振动分解为许多简单的基本振动, 这些基本振动数目称为分子的振动自由度,简称分子自由度。
原子在三维空间的位置可用x,y,z表示,即3个自由度。
含N个原子的分子,分子自由度的总数为3N个。
分子总的自由度3N=平动自由度+转动自由度+振动自由度
非线性分子:3N-6 (平动3、转动3) 线性分子:3N-5 (平动3、转动2)
*
峰位、峰数与峰强
(1)峰位 化学键的力常数K越大,原子折合质量越小,键的
振动频率越大,吸收峰将出现在高波数区(短波长区);反之, 出现在低波数区(高波长区)。
(2)峰数 峰数与分子自由度有关。无瞬间偶极距变化时, 无红外吸收。
(3)瞬间偶基距变化大,吸收峰强;键两端原子电负性相差越 大(极性越大),吸收峰越强。
(4)由基态跃迁到第一激发态,产生一个强吸收峰,基频峰。
(5)由基态跃迁到第二激发态或更高激发态,产生的弱的吸收 峰,倍频峰。
*
影响吸收谱带位置的主要因素(内部因素)
1. 诱导效应(I效应)

红外光谱-全ppt课件

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C=O=1760cm-1 ,O-H=3550cm-1; C=O=1700cm-1 ,O-H=3250-2500cm-1
如: 乙醇 CH3CH2OH (CH3CH2OH)2 (CH3CH2OH)n
O=H=3640cm-1 O=H=3515cm-1 O=H=3350cm-1
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振动耦合:
当两个振动频率相同 或相近的基团相邻并由 同一原子相连时,两个 振动相互作用(微扰) 产生共振,谱带一分为 二(高频和低频)。
1905年科伯伦茨发表了128种有机和无机化合物的 红外光谱,红外光谱与分子结构间的特定联系才被确 认。
到1930年前后,随着量子理论的提出和发展,红 外光谱的研究得到了全面深入的开展,并且测得大量 物质的红外光谱。
1947年第一台实用的双光束自动记录的红外分光光 度计问世。这是一台以棱镜作为色散元件的第一代红外 分光光度计。
(3)红外光谱特征性高。由于红外光谱信息多,可以对 不同结构的化合物给出特征性的谱图,从“指纹区”就 可以确定化合物的异同。所以人们也常把红外光谱叫 “分子指纹光谱”。
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4
(4)分析时间短。一般红外光谱做一个样可在10~30分钟 内完成。如果采用傅里叶变换红外光谱仪在一秒钟以内 就可完成扫描。为快速分析的动力学研究提供了十分有 用的工具。
因此红外光谱通常需在非极性溶剂中测量。
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内部因素
质量效应:
X-H 键的伸缩振动波数(cm-1) 化学键 波数(cm-1) 化学键 波数(cm-1)
C-H C=C-H Ar-H C≡C-H
3000 3100-3000 3100-3000
3300
F-H
Cl-H Br-H
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第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
解:(1)不饱和度Ω=1+4+0.5(0-8)=1 1740cm-1表示含有C=O。高频区没有出现宽的强 吸收峰,表明没有-OH,又因为1740cm-1的峰位 于相对高频峰。因此,该化合物为酯类化合物。
(2)3000~2800cm-1的峰为νCH(-CH3,-CH2-), 1380cm-1处孤峰表明有孤立-CH3,1460cm-1说 明含有-CH2-。因此,含有孤立-CH3和
第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
解:(1)不饱和度Ω=1+3+0.5(0-6)=1 又 3013.92cm-1的弱峰和1647.23cm-1表明含有碳 碳双键。
(2)993.42cm-1和918.64cm-1处强峰表明含有 端乙烯基。
分子式中含有氧原子,在3337.98cm-1处有吸收 峰,表明含有-OH。又因为1028.21cm-1的峰, 表明为伯醇。
(2)3100~3000cm-1,1630cm-1,1500cm1,1450cm-1处的峰表明含有苯环。
(3)770cm-1和700cm-1处双峰显示苯环为单取 代,并且990cm-1和910cm-1处强峰表明含有端 乙烯基,因此,该结构为苯乙烯。
综上,该化合物为苯乙烯。
第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
(2)指明棕榈酸红外光谱各峰归属。
第答二案章 红外光谱
有机化合物波谱分析
解:(1)3000~2700cm-1的峰为νCH(-CH3,CH2-);
(2)1700cm-1的峰为νC=O(酸);
(3)1470cm-1左右的峰为δas(-CH2-);
(4)1380cm-1的峰δC-H;
第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
红外光谱作业
第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
(1)指明丙戊酰胺红外光谱各峰归属。
第答二案章 红外光谱
有机化合物波谱分析
解:(1)3400cm-1左右的峰为νNH; (2)3000~2700cm-1的峰为νCH(-CH3,-CH2-); (3)1600cm-1左右的强峰为νC=O; (4)1380cm-1的峰为δC-H; (5)1470~1430cm-1的峰为δC-H。
根据(2)得苯环结构和817cm-1强峰,表明该物 质为苯的对二取代物。
(4)1380cm-1的单峰和2920cm-1表明含有CH3,则不含有碳碳三键。
根据(4)和2217cm-1处强峰,显示含有碳氮三 键。
综上,该化合物为对甲基苯甲氰。
第二章 红外光谱
(4)推测C4H8O2的结构
有机化合物波谱分析
(3)3095cm-1,1649cm-1表明含有碳碳双键。
综上,可能为乙酸乙烯酯或丙烯酸甲酯。
第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
(10) 分子式为 C6H14 ,红外光谱如下,试推其结构。
C
第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
(1)不饱和度Ω=1+6+0.5(0-14)=0,所以 C6H14 为饱和烃。
(5)720~725cm-1的峰为δC-H(面外)(分 子中-(CH2)n-,n=14>4)。
第二章 红外光谱
(3)C8H7N,确定结构
有机化合物波谱分析
1380
第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
解:(1)不饱和度Ω=1+8+0.5(1-7)=6
(2)3030cm-1,1607cm-1,1580cm-1和1450cm1的峰表明含有苯环,用去4个不饱和度。
(9) 分子式为 C4H6O2,红外光谱如下,试推其结构。
第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
解:(1)不饱和度Ω=1+4+0.5(0-6)=2
(2)1762cm-1表明含有C=O,且 3700~3200cm-1无尖锐吸收峰,表明不含-OH,COOH。在2720~2750cm-1无吸收峰,表明不含CHO。又因为在2830~2810cm﹣1没有吸收峰, 所以没有—OCH3。
(2)3366.10cm-1和3387.67cm-1是NH2的伸缩 振动,1274.97cm-1,是C-N伸缩振动, 3258.02cm-1和3193.02cm-1强度近似的双峰, 表明是伯胺。
(3)749.67cm-1的单峰表明苯环的邻二取代。
综上,该化合物为邻苯二胺。
第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
-CH2-。因而,可能有三种结构,甲酸丙酯,乙 酸乙酯,丙酸甲酯。但图中没有甲酸丙酯的醛基 2720~2750cm-1的特征峰。
综上,可能为乙酸乙酯或丙酸甲酯。
第二章 红外光谱
(5)推测C8H8纯液体
有机化合物波谱分析
第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
(1)不饱和度Ω=1+8+0.5(0-8)=5
(6)未知物分子式为C8H16,其红外图谱如下 图所示,试推其结构。
第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
解:(1)不饱和度Ω=1+8+0.5(0-16)=1 又因 为3078.65cm-1和1641.79cm-1的峰,可以肯定 该物质是单烯烃。
(2)992.87cm-1和909.74cm-1处强峰表明含有 端乙烯基。
在1381cm-1出现单峰,表明存在孤立甲基,无偕 三甲基或偕二甲基。
3000~2700cm-1为处的吸收表明含有甲基和亚甲 基。
1464cm-1处的表明显示有亚甲基。
综上,该化合物为CH3-(CH2)4-CH3或3-甲基戊 烷。
综上,该化合物为CH2=CHCH2OH.
第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
(பைடு நூலகம்)未知物分子式为C6H8N2,其红外图如下图所 示,试推其结构。
第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
解:(1)不饱和度Ω=1+6+0.5(2-8)=4 3030.70cm-1,1592.66cm-1,1502.26cm-1的峰 表明含有苯环。
(3)1378.64cm-1为单峰,表明含有孤立-CH3。又 1462.39cm-1,2951.54cm-1,2928.12cm1,286.43cm-1等表明含有-CH3和-CH2-。综上, 该化合物为1-辛烯。
第二章 红外光谱
有机化合物波谱分析
(7)未知物分子式为C3H6O,其红外图如下图 所示,试推其结构。
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