试验配合物键合异构体的制备及用红外光谱对其进行分析与鉴别
实验3配合物键合异构体的制备
实验3：配合物键合异构体的制备1. 实验目的1.1 掌握键合异构的基本概念。
1.2 通过[Co(NH 3)5NO 2]Cl 2和[Co(NH 3)5ONO]Cl 2的制备，了解配合物的键合异构现象。
2 实验原理键合异构体是配合物异构现象中的一个重要类型。
配合物的键合异构体是由同一个配体通过不同的配位原子跟中心原子配位而形成的多种配合物。
其分为两种情况，一种是由同一配体在与不同的中心原子形成配合物时，用不同的配位原子与中心原子相配位，这种异构体叫做配位键合异构体。
另一种是配合物中的中心原子和配体组成完全相同，而只是与中心原子相结合的配位原子不同，这是真正的键合异构体。
通常把这两种异构体统称为键合异构体。
生成键合异构体的必要条件是配体的两个不同原子都含有孤对电子。
如果一种配体中具有两个配位原子，则就有出现键合异构现象的可能，常见的配位体有：亚硝酸根离子（NO 2-和ON ＝O -）、氰根离子(CN -和NC -)、硫氰酸根离子(SCN -和NCS -)、亚砜R 2SO 中的硫和氧可分别成键。
例如，当亚硝酸根离子通过N 原子跟中心原子配位时，这种配合物叫做硝基配合物，而通过O 原子跟中心原子配位时，这种配合物叫做亚硝酸根配合物。
同样，硫氰酸根离子通过S 原子跟中心原子配位时，叫做硫氰酸根配合物，而通过N 原子跟中心原子配位时，叫做异硫氰酸根配合物。
红外光谱是测定配合物键合异构体的最有效的方法。
每一基团都有它自己的特征频率，基团的特征频率是受其原子质量和键的力常数等因素所影响的，可用下式表示：1212k υπμ⎛⎫= ⎪⎝⎭式中ν为频率，k 为基团的化学键力常数，μ为基团中成键原子的折合质量。
由上式可知，基团的化学键力常数k 越大，折合质量μ越小，则基团的特征频率就越高。
反之，基团的力常数越小，折合质量越大，则基团的特征频率就越低。
当基团与金属离子形成配合物时，由于配位键的形成不仅引起了金属离子与配位原子之间的振动，这种振动被称为配合物的骨架振动，而且还影响配体中原来基团的特征频率。
利用红外光谱技术确定无机物质组成的步骤与技巧
利用红外光谱技术确定无机物质组成的步骤与技巧红外光谱技术是一种常用的分析方法，可以用于确定无机物质的组成和结构。
它基于不同分子的振动模式吸收红外光的特性，通过测量样品吸收的红外光谱图，可以得到有关样品的信息。
下面将介绍利用红外光谱技术确定无机物质组成的步骤与技巧。
第一步，准备样品。
样品的准备对于红外光谱分析非常重要。
首先，样品应该是纯净的，不含有杂质。
其次，样品应该是固态的，可以通过压片或者研磨成粉末的形式。
如果样品是液态的，可以使用透明的红外吸收池进行测量。
第二步，选择合适的红外光谱仪。
红外光谱仪的选择要根据实验需求和样品特性来确定。
常见的红外光谱仪有红外光谱仪、红外显微镜等。
红外光谱仪的性能参数包括分辨率、波数范围、灵敏度等，需要根据实际情况进行选择。
第三步，测量样品的红外光谱。
在测量前，需要对红外光谱仪进行校准。
校准包括波数校准和强度校准。
波数校准是通过使用标准样品的红外光谱进行校准，以确保测量结果的准确性。
强度校准是通过使用参考物质进行校准，以确保不同样品之间的比较合理。
校准完成后，将样品放入红外光谱仪，进行测量。
第四步，分析红外光谱图。
红外光谱图是红外光谱仪测量的结果，可以通过软件进行分析。
首先，观察吸收峰的位置和强度。
不同的化学键和官能团在红外光谱图上有特定的吸收峰。
通过对比标准谱图或者参考文献，可以确定样品中存在的化学键和官能团。
其次，观察吸收峰的形状和宽度。
吸收峰的形状和宽度可以提供有关样品结构的信息。
最后，观察峰的位置和强度的变化。
峰的位置和强度的变化可以提供有关样品的性质和反应机理的信息。
第五步，结合其他分析方法进行确认。
红外光谱技术虽然可以提供有关样品的信息，但是不能确定样品的具体结构。
为了进一步确认样品的组成，可以结合其他分析方法进行分析，如质谱、核磁共振等。
这些分析方法可以提供更加详细和准确的信息，从而帮助确定样品的组成和结构。
在利用红外光谱技术确定无机物质组成的过程中，还需要注意一些技巧。
《综合化学实验无机实验部分》课程教学大纲
《综合化学实验无机实验部分》教学大纲一、说明（一）实验目的、要求综合化学实验(无机化学实验部分)是按照实验教学“一体化多层次”及由专业教学改为“通才教学”和适度的专业教学相结合的指导思想，面向化学专业学生开设的一门独立的实验课。
基于培养学生综合化学实验技能的重要性，本课程目的着重于促进学生在化学学习中手脑并重、手脑并用、手脑协调，强调培养创新精神、创新意识、创新能力，综合运用各方面的知识、各种实验手段以完整地解决实际问题，结合学生情况因材施教，培养科学思维方法和训练科研能力，作为基础实验课（着重知识学习和能力训练）与科学研究（以已知解决未知）间的衔接、过渡，为后继课程学习、将来从事化学化工生产、研发及其相关工作打下良好的基础。
通过本课程的学习，要求学生初步学会查阅相关文献和设计实验的能力，综合运用化学实验的基本知识和无机化学等各方面知识，巩固先修课程的操作技能，学习一些精密仪器的使用，培养发现问题、分析和解决问题、创新思维能力。
（二）实验内容的选取和实施中注意的问题本课程的各个实验，内容上都具有一定的综合性，在教学方法方面注意指导学生查阅文献，设计方案，对实验结果进行分析和讨论。
实验通常两人1组，培养合作精神。
（三）考核方式与要求考核方式为考查。
实验成绩由三部分组成：平时实验操作40%、平时实验报告和预习报告40%和期末的实验操作考试20%，计算总评成绩。
平时应注意检查学生的学习情况，并促进学生的学习。
（四）实验项目与时数安排注：具体实验内容根据实际教学计划学时从上表中选择。
二、实验内容实验一：二氯化一氯五氨合钴配合物的水合速率常数和活化能的测定1、[Co(NH3)5Cl]Cl2的制备。
2、[Co(NH3)5Cl]Cl2的水合速率常数和活化能的测定。
说明和要求：通过二氯化一氯五氨合钴的制备掌握速率常数、活化能的测定原理；进一步熟悉分光光度计的使用。
实验二：水合醋酸铜的制备1、Cu(OH)2的制备。
三乙二胺合钴配离子光学异构体的制备、离析和旋光度的测定
山西大学综合化学实验报告实验名称三乙二胺合钴配离子光学异构体的制备、离析和旋光度的测定学院化学化工学院专业化学姓名马娜莫彬彬学号 ********** **********年级 2011级指导教师任建国教务处制表二O一四年四月二十二日三乙二胺合钴配离子光学异构体的制备、离析和旋光度的测定实验学生：马娜莫彬彬指导老师：任建国山西大学化学化工学院摘要：本实验通过氧化法使用二价钴制备[Co(en)3]3。
并以制备的[Co(en)3]3为原料，采用化学离析法制备和离析光学异构体[Co(en)3]3，，得到[l-Co(en)3]I3·H2O和[d-Co(en)3]I3·H2O两种光学异构体关键词：化学离析法光学异构体[Co(en)3]3+ 分子旋光度Abstract：The experiment by bivalent cobalt as raw material used oxidation method to prepare [Co(en)3]3. And the preparation,[Co(en)3]3 , as raw materials, adopt the chemical method and optical isomer to adopt and segregate [Co(en)3]3+, got [l-Co(en)3]I3·H2O and [d-Co(en)3]I3·H2O , two kinds of optical isomers.Keywords: The chemical method of segregation Optical isomer[Co(en)3]3+ Molecular rotation power引言：光学异构体是配合物中一类重要的异构体，光学异构体的测定对于确定配合物的结构有重要的作用。
凡是两种构造相同但彼此互为镜像而不能重叠的化合物称为光学异构体（或称对应异构体）。
甘氨酸高钴配合物异构体的制备和鉴别
华南师范大学实验报告一、实验目的①了解配合物异构体的制备和性质。
②了解紫外可见吸收光谱在鉴别异构体方面的应用。
二、实验原理氨基酸作为配体和金属离子形成配合物时，在不同的条件下，可以氮配位、以氧配位，或以氮和氧同一配位，形成不同的键合几何异构体。
例如Co（Ⅲ）离子与甘氨酸可以形成多种异构体，本实验制备一下两种键合和几何异构体。
紫外光谱可以用来鉴别配合物所具有的不同几何构型。
在CoA4B2型配合物中1T1g态被分裂，trans-CoA4B2分裂后在300-700nm范围出现三个d-d跃迁吸收峰，cis-CoA4B2分裂后则只有两个吸收峰。
本实验所制备的两个配合物中，Ⅲ有三个吸收峰，而I只有两个。
三、仪器与实验试剂（1）仪器DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器、蒸发皿、布氏漏斗、抽滤瓶、循环水泵、50mL容量瓶、烧杯、紫外可见光谱仪。
（2）试剂甘氨酸（A.R.），氢氧化钠（A.R.），浓盐酸（A.R.），乙二胺（A.R.）高氯酸钠（C.P.），乙醇（95%，A.R.），乙醚（A.R.），冰，H2O2溶液。
四、实验步骤（1）Trans-[Co(en)2Cl2]Cl(Ⅳ)的制备①取10.0gCoCl2·6H2O溶于25mL水中，于70℃热水浴条件下加入20mL20%的乙二胺溶液，用磁力搅拌器搅拌10min；②向混合溶液中缓慢滴加16mL10%的H2O2溶液，搅拌15min使之充分反应后，降低搅拌速度，加入30mL浓HCl至混合均匀，停止搅拌；③将混合溶液在水蒸气浴上加热浓缩（约60min）至有暗绿色晶体结晶析出，产物用冰浴充分冷却后，过滤，用无水乙醇溶液洗涤至滤液无色；④在空气中干燥晶体，称重；（2）[Co(en)2(NH2CH2COO-κ2N,O)]Cl2·2H2O(Ⅰ)的制备①称取0.3g甘氨酸，溶于5mL1mol/LNaOH中，加入盛有1g配合物Ⅳ的蒸发皿中，搅拌得紫红色溶液；②沸水浴上加热10min，并不时搅拌，溶液由酒红色变成橙红色；③溶液置于冰浴中冷却，边搅拌滴加2.5mL浓盐酸，然后移去冰浴，在磁力搅拌器上边搅拌边慢慢滴加40mL95%乙醇（半小时以上）；④将产生的混浊物在室温下搅拌15min，抽滤，分别用无水乙醇、乙醚洗涤，空气中干燥，称重；（3）Trans-[Co(en)2(NH3+CH2COO-κO)Cl](ClO4)2(Ⅲ)的制备①取1.5gⅣ和0.8g甘氨酸于5mL水中，边搅拌边滴加1mL1mol/LNaOH，溶液呈淡紫色；②将溶液加入1gNaClO4溶于2mL水形成的溶液中，搅拌15min；③抽滤，无水乙醇、乙醚洗涤，空气中干燥，称重。
实验二 键合异构体的制备与IR表征 师蕙 - 副本
配合物键合异构体的制备、鉴别和异构化常数测定姓名：吴丽萍 学号：2120121554 同组人：席亚茹 日期：2012.12.22一 实验目的1．[Co(NH 3)5NO 2]Cl 2、[Co(NH 3)5ONO]Cl 2的制备，了解配合物的键合衣钩现象。
2．利用红外光谱图鉴别这两种不同的键合异构体，并测定其异构化速率常数。
二 实验原理键合异构体是配合物异构现象中的一个重要类型。
配合物的键合异构体是用一个配体通过不同的配位原子跟中心原子配位而形成的多种配合物。
红外光谱是测定配合物键合异构体的最有效的方法，每一种基团都有其自己的特征吸收峰。
本实验是测定[Co(NH 3)5NO 2]Cl 2、[Co(NH 3)5ONO]Cl 2配合物的红外光谱，利用他们的谱图可以识别哪个配合物是通过氮原子配位的硝基配合物，哪个配合物是通过氧原子配位的亚硝酸跟配合物。
亚硝酸根离子NO 2—中的N 和O 原子与Co 3+配位时，对N —O 键特征频率的影响是不同的，当NO 2—以N 原子配位时，由于N 给出电荷，使 键力常数减弱，以为两个 是等价的，则在两个 键之间键力常数的减弱是平均分配的，由于键力常数的减弱，而时 键的伸缩频率降低，在1428cm-1左右出现特征峰；当 以O 原子配位时，配位的 键力常数减弱，其特征峰出现在1065cm-1附近，而另一个没有配位的 键力常数比用N 配位的 键力常数大，故在1486cm-1出现特征峰。
因此。
我们可以从红外光谱中来识别其键合异构体。
键合异构体的制备原理如下：水溶液中不含络合剂的时候，将二价钴盐氧化成三价是不容易的，因为84V .1])O H (Co [e ])O H (Co [262362=⇒+++θϕ但是如果有了络合剂，形成配合物时，三价钴的稳定性就大大增加了，如0.1V ])NH (Co [e ])NH (Co [263363=⇒+++θϕ因此，三价钴的配合物常用氧化二价钴的配合物来制备。
红外光谱样品调制及图谱解析技巧
C CH3 O
CH3
H3C
CH3 C
O
CH3
CH3
1686
1693
(7) 互变异构的影响
显示：各种异构体的吸收带。如乙酰乙酸乙 酯有酮式和烯醇式结构，可以看到烯醇式的羰基 吸收较酮式的弱,说明烯醇式较少.
CH3-CO-CH2-COO-C2H5→CH2-C(OH)=CH-COO-C2H5
“π-π”共轭和“p-π”共轭。 基团与给电子基团共轭，使基团的吸收频率降低
如：化合物 υC=O/cm-1
CH3-CO-CH3 1715
CH3-CH=CH-CO-CH3 1677
Ph-CO-Ph 1665
(3) 振动偶合与费米（Feimi）共振
如果一个分子内邻近的两个基团位置很靠近， 它们的振动频率几乎相同，并有相同的对称性， 就会偶合产生两个吸收带，这叫振动偶合。在 许多化合物中都可以发生这种现象。（6种情 况）
•非破坏性
3、液体样品的制备
（1）、 沸点较高，粘度较大的液体样品，取2mg或 一滴样品直接涂在KBr窗片上进行测试
（2）、 沸点较低及粘度小、流动性较大的高沸点液 体样品放在液体池中测试
（3）、液体池是由两片KBr窗片和能产生一定厚度的 垫片所组成 切记不得有水
液体池的安装过程
4、气体样品的制备
● 了解样品来源、样品理化性质、其他分析数 据、样品重结晶溶剂及纯度。（样品合格）
● 排除可能出现的“假谱带”，常见的有： 水的吸收，在3400、1640和650cm-1；
CO2的吸收，在2350和667cm-1
未知化合物结构解析
1. 计算不饱和度
2. 官能团搜索
试验配合物键合异构体的制备及用红外光谱对其进行分析与鉴别
实验4配合物键合异构体的制备及用红外光谱对其进行分析与鉴别1. 实验目的 1.1 掌握键合异构的基本概念。
1.2 通过[Co(NH 3)5NO 2]Cl 2和[Co(NH 3)5ONO]Cl 2的制备，了解配合物的键合异构现象。
1.3利用红外光谱图分析与鉴别键合异构体。
2 实验原理键合异构体是配合物异构现象中的一个重要类型。
配合物的键合异构体是由同一个配体通过不同的配位原子跟中心原子配位而形成的多种配合物。
其分为两种情况，一种是由同一配体在与不同的中心原子形成配合物时，用不同的配位原子与中心原子相配位，这种异构体叫做配位键合异构体。
另一种是配合物中的中心原子和配体组成完全相同，而只是与中心原子相结合的配位原子不同，这是真正的键合异构体。
通常把这两种异构体统称为键合异构体。
生成键合异构体的必要条件是配体的两个不同原子都含有孤对电子。
如果一种配体中具有两个配位原子，则就有出现键合异构现象的可能，常见的配位体有：亚硝酸根离子（NO 2-和ON ＝O -）、氰根离子(CN -和NC -)、硫氰酸根离子(SCN -和NCS -)、亚砜R 2SO 中的硫和氧可分别成键。
例如，当亚硝酸根离子通过N 原子跟中心原子配位时，这种配合物叫做硝基配合物，而通过O 原子跟中心原子配位时，这种配合物叫做亚硝酸根配合物。
同样，硫氰酸根离子通过S 原子跟中心原子配位时，叫做硫氰酸根配合物，而通过N 原子跟中心原子配位时，叫做异硫氰酸根配合物。
红外光谱是测定配合物键合异构体的最有效的方法。
每一基团都有它自己的特征频率，基团的特征频率是受其原子质量和键的力常数等因素所影响的，可用下式表示：1212k υπμ⎛⎫= ⎪⎝⎭式中ν为频率，k 为基团的化学键力常数，μ为基团中成键原子的折合质量。
由上式可知，基团的化学键力常数k 越大，折合质量μ越小，则基团的特征频率就越高。
反之，基团的力常数越小，折合质量越大，则基团的特征频率就越低。
红外光谱样品调制及图谱解析技巧
形状：从谱带的形状也可以得到有关基团的一 些信息。
如：酰胺基团的羰基大都形成氢键，其谱带较 宽，很容易与烯类的谱带区别。
OH是宽的大包，而NH则是尖峰。
相对强度：
极性较强的基团，将产生强的吸收带， 如羰基和醚键的谱带就很强。
（2）红外光谱一般解析步骤
CH3-CO-CH3
CH2Cl-CO-CH3
1715
1724
Cl-CO-CH3 Cl-CO-Cl F-CO-F
1806
1828
1928
相同的吸电子取代基越多
波数升高越多
取代基吸电子性（电负性）越强
波数升高越多
(2) 共轭效应（C效应）
在有不饱和键存在的化合物，共轭体系经常会 影响基团吸收频率。 共轭体系有
１０００ ９００
＜５００
指 纹
氢
Ｃ－Ｎ－Ｏ Ｈ－Ｃ＝Ｃ－Ｈ Ｒ － Ａ r－ Ｈ
５ ０ ０ ９６０（反） ６５０－９００
吸
三
Ｈ－Ｃ－Ｈ
１４５０
键
3、红外图谱的解析
范围：4000－400cm-1中红外区，绝大多 数有机化合物的基频振动出现在该区域
红外光谱范围
(1）谱带的三个重要特征 位置、形状、相对强度
区分分子内和分子间氢键的很好办法——稀 释法
如乙醇在四氯化碳中的不同浓度时：
自由OH伸缩振动出现在3640cm-1 二聚体OH伸缩振动出现在3515cm-1 多聚体OH伸缩振动出现在3350cm-1
(6)位阻效应
共轭效应会使基团吸收频率移动，若分子 结构中存在空间阻碍，使共轭受到限制，则
基团吸收频率接近正常值。
• 酰胺中由于δN-H 与υC-N偶合产生酰胺Ⅱ和Ⅲ带。 酰胺Ⅱ带在1570－1510cm-1，酰胺Ⅲ带在1335－1200cm-1
配合物键合异构体的制备及红外光谱测定
配合物键合异构体的制备及红外光谱测定医药化工学院化学教育专业学生：周丽婷指导老师：梁华定一、实验目的（1）通过[Co(NH3)5NO2]Cl2和[Co(NH3)5ONO]Cl2的制备，了解配合物的键合异构现象。
（2）利用配合物的红外光谱图鉴别这两种不同的键合异构体。
二、实验原理键合异构体是配合物异构现象中的一个重要类型。
配合物的键合异构体是指相同的配体以不同的配位方式形成的多种配合物。
在这类配合物中，配合物的化学式相同，中心原子与配体及配位数也相同，只是与中心原子键合的配体的配位原子不同。
当配体中有两个不同的原子都可以作为配位原子时，配体可以不同的配位原子与中心原子键合而生成键合异构配合物。
如本实验中合成的[Co(NH3)5NO2]Cl2和[Co(NH3)5ONO]Cl2就是一例。
当亚硝酸根离子通过氧原子跟中心原子配位（M←ONO）时称为亚硝酸根配合物，而以氮原子与中心原子配位（M←NO2）时形成的配合物叫硝基配合物。
红外光谱法是测定配合物键合异构体的有效方法。
分子或基团的振动导致相结合原子间的偶极矩发生改变时，它就可以吸收相应频率的红外辐射而产生对应的红外吸收光谱。
分子或基团内键合原子间的特征吸收频率ν受其原子质量和键的力常数等因素影响，可用下式表示：式中ν为频率，k为基团的化学键力常数，μ为基团中成键原子的折合质量，μ=m1m2/( m1+ m2), m1和m2分别为相键合的两原子的各自的相对原子质量。
由上式可知，基团的化学键力常数k 越大，折合质量μ越小，则基团的特征频率就越高，反之，基团的力常数k 越小，折合质量μ越大，则基团的特征频率就越低，当基团与金属离子形成配合物时，由于配位键的形成不仅引起了金属离子与配位原子之间的振动（称配合物的骨架振动），而且还将影响配体内原来基团的特征频率。
配合物的骨架振动直接反映了配位键的特性和强度，这样就可以通过骨架振动的测定直接研究配合物的配位键性质。
2017-试验配合物键合异构体的制备及用红外光谱对其进行分析与鉴别
实验4 配合物键合异构体的制备及用红外光谱对其进行分析与鉴别1. 实验目的1.1 掌握键合异构的基本概念。
1.2 通过[Co(NH3)5NO2]Cl2和[Co(NH3)5ONO]Cl2的制备，了解配合物的键合异构现象。
1.3利用红外光谱图分析与鉴别键合异构体。
2 实验原理键合异构体是配合物异构现象中的一个重要类型。
配合物的键合异构体是由同一个配体通过不同的配位原子跟中心原子配位而形成的多种配合物。
其分为两种情况，一种是由同一配体在与不同的中心原子形成配合物时，用不同的配位原子与中心原子相配位，这种异构体叫做配位键合异构体。
另一种是配合物中的中心原子和配体组成完全相同，而只是与中心原子相结合的配位原子不同，这是真正的键合异构体。
通常把这两种异构体统称为键合异构体。
生成键合异构体的必要条件是配体的两个不同原子都含有孤对电子。
如果一种配体中具有两个配位原子，则就有出现键合异构现象的可能，常见的配位体有：亚硝酸根离子（NO2-和ON＝O-）、氰根离子(CN-和NC-)、硫氰酸根离子(SCN-和NCS-)、亚砜R2SO 中的硫和氧可分别成键。
例如，当亚硝酸根离子通过N原子跟中心原子配位时，这种配合物叫做硝基配合物，而通过O原子跟中心原子配位时，这种配合物叫做亚硝酸根配合物。
同样，硫氰酸根离子通过S原子跟中心原子配位时，叫做硫氰酸根配合物，而通过N原子跟中心原子配位时，叫做异硫氰酸根配合物。
红外吸收光谱法是根据物质对红外辐射的选择性吸收特性而建立起来的一种光谱分析方法。
分子吸收红外辐射后发生振动和转动能级的跃迁，所以红外光谱法实质上是根据分子内部原子间的相对振动和转动等信息来鉴别化合物和确定物质分子结构的分析方法。
红外光谱表示方法：横坐标一般用波数(cm-1)表示，也可以用波长（微米）来表示；纵坐标可以用透射率T ％或吸光度A 来表示，二者的关系为：A = -lgT 。
红外光谱的特点：1. 具有高度特征性，除了光学异构体外，两个结构不同的化合物，一定具有不同的红外光谱。
铼配合物光异构化的拉曼和红外光谱研究
铼配合物光异构化的拉曼和红外光谱研究吴立新;侯学良;陶艳春【期刊名称】《光散射学报》【年(卷),期】2000(012)001【摘要】光敏分子和它们在光作用下发生的异构化一直是分子光化学研究领域中感光趣的课题.含有光敏基团的铼配合物的一个新颖特性是其具有电致发光性质.为弄清结构与功能性质的联系,本文研究了Re(CO)3(2,2'-联吡啶)[4-(4'-硝基苯己烯基吡啶)]高氯酸盐的FT-Raman和FT-IR光谱,指认了光照前和光照后的拉曼位移.讨论了这些变化与金属到配体电荷转移的联系.【总页数】3页(P38-40)【作者】吴立新;侯学良;陶艳春【作者单位】吉林大学教育部超分子结构与谱学研究开放实验室,长春,130023;吉林大学教育部超分子结构与谱学研究开放实验室,长春,130023;吉林大学教育部超分子结构与谱学研究开放实验室,长春,130023【正文语种】中文【中图分类】O657.37【相关文献】1.混配配合物中配体间芳环堆砌作用研究(Ⅰ)——[Cu(C10H8O4)(C10H8N2)(H2O)]·2H2O配合物合成、晶体结构和红外光谱 [J], 关伟;孙锦玉;张向东;刘祁涛2.金属钨三键多核金属有机配合物高压拉曼及红外光谱研究 [J], 许振华3.铼的弹性剪切参数C44对温度与压力响应的原位拉曼光谱研究 [J], QI Lei;LEI Li;FENG Lei-hao;PU Mei-fang4.镧系三元配合物的研究（Ⅲ） Eu（Ⅲ）-TTA<sup>**</sup>三元配合物合成及红外、拉曼和紫外吸收光谱 [J], 杨燕生;李奕根;李沅英5.双核铼配合物光/电催化还原二氧化碳研究进展 [J], 刘家颂;陈欢;陈贵;何军因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
无机和配位化合物红外光谱样品制备及谱图解析
1454 1425 1383 1365 1352 1341 1307 1285 1263
柠檬苦素
Wavenumbers (cm-1) 1000
1000 939 939 916 892 877 821 812 798 762 715 693 714 693
1236 1217 1180 1165 1148 1135 1122 1095 1079 1063 1032 1019 1001
1460 1376
618
石蜡油研磨
1134
1131
制样方法：将几毫克样品 放在玛瑙研钵中，滴加半 滴石蜡油研磨。石蜡油加 得越少越好。研磨好后， 用硬塑料片将样品刮下， 涂在两片溴化钾晶片之间， 不要加垫片。
1.0
0.9
0.8
硫氰酸钾
2925 2856
0.7
0.6
Ab so r b a n ce
3000 Wavenumbers (cm-1)
2000
1000
用KBr压片法如何 从光谱中消除因KBr吸 附水产生的两个吸收峰？
有两种方法可以从光谱中消除水的吸 收峰：（1）样品和溴化钾研磨后，将研 磨好的粉末在红外灯下烘烤半个小时以上， 再进行压片。压好的片应尽快测试光谱； （2）在相同条件下，用纯KBr粉末研磨 压片，测试光谱，将光谱保存在硬盘中。 以后可以用这张光谱作为参考光谱，从样 品光谱中减去水的吸收峰，参考因子选 1 左右。这样可以得到较为满意的结果。
1.4 1.3 1.2 1.1 1.0
Ab so r b a n ce
2924
1.5
0.9 0.8 0.7 0.6
0.4 0.3 0.2 0.1
1464 1377
0.5
一种配合物键合异构体的制备及红外光谱测定
一种配合物键合异构体的制备及红外光谱测定
本发明提供一种制备配合物键合异构体的方法，包括以下步骤：
(1) 将配体A和配体B在无水有机溶剂中混合，并加入催化剂C，将溶液搅拌并加热至反应温度；
(2) 等温浸泡样品收集红外光谱（FTIR）光谱数据；
(3) 将得到的产物经过结晶、过滤、洗涤和干燥等步骤，得到目标化合物。
其中，配体A和配体B可以是任意两种配体，也可以是同种配体的两种不同配位手性异构体。
催化剂C可以是任意一种催化剂，如有机酸、有机碱或金属络合物等。
在红外光谱测定方面，可以使用任何一种适合于测定有机化合物的红外光谱仪，如Fourier变换红外光谱仪（FTIR）。
在测定时，将样品放置在红外光谱仪的光路中，收集红外光谱数据，并分析和解释所得数据，以确定产物的化学结构及键合异构体的形式。
高三化学有机化合物的光谱分析与结构鉴定
高三化学有机化合物的光谱分析与结构鉴定在有机化学领域中，光谱分析是一种常用的方法，用于确定有机化合物的结构和性质。
光谱分析技术包括红外光谱、核磁共振和质谱等，它们能够提供有机化合物分子中原子的相对位置、化学键的类型和化学环境等信息。
本文将分别介绍这些光谱分析技术以及它们在有机化合物结构鉴定中的应用。
一、红外光谱分析红外光谱是利用分子吸收特定频率的红外辐射来分析有机化合物结构的一种方法。
有机化合物中的化学键具有特定的振动和伸缩频率，不同的化学键在红外光谱上表现出特定的吸收峰。
通过观察红外光谱图，可以确定化合物中存在的官能团类型，如羟基、酮基、羰基等，从而推测化合物的结构。
二、核磁共振分析核磁共振是通过核磁共振现象来分析有机化合物结构的方法。
在核磁共振光谱中，使用一定强度的磁场和一定的调频方式激发样品中核自旋的共振吸收。
化合物中的不同原子具有不同的核自旋和化学环境，其吸收峰的位移和分裂方式可以提供关于有机分子中原子的相对位置和键的类型的信息。
通过核磁共振分析，可以确定各个原子间的关系，从而推断出化合物的结构。
三、质谱分析质谱是一种通过分子的转化为离子，然后根据离子在磁场中受到电场力的影响，进行分析的方法。
有机化合物在质谱仪中通过电子轰击、化学离解等方式被转化为离子，然后根据离子的质量和电荷比进行检测和分析。
质谱分析可以提供分子的分子量、分子离子峰和碎片离子峰等信息，通过对这些信息的分析，可以鉴定有机化合物的结构。
四、应用举例光谱分析在有机化合物结构鉴定中有着广泛的应用。
比如，对于一种未知化合物，可以通过红外光谱确定其中的官能团，并结合核磁共振光谱的信息，进一步推测分子的结构。
此外，质谱分析还可以用来鉴定有机化合物的分子量和确定其分子结构的一些特征，对有机化合物的研究具有重要意义。
在实际应用中，光谱分析技术往往会同时使用，以提供更准确和全面的信息，进而确定化合物的结构和性质。
通过对红外光谱、核磁共振和质谱等光谱分析技术的综合应用，可以准确地鉴定有机化合物的结构，为化学研究和应用提供基础支持。
红外光谱测定有机化合物的结构
仪器和试剂
1．仪器： （1）Nexus型红外光谱仪 （2）压片机 （3）玛瑙研体 （4）红外干燥灯 2．试剂： 苯甲酸使室内温度控制在18～20℃，相对湿度小于65%。 2．试样的处理和制备 将苯甲酸与KBr以1︰100混合研磨，研磨到粒度小于2μm，以免散射光影响， 边研边用红外灯照射，以减小湿度。 3．压片 4．打开电脑，红外光谱仪，再开工作站 5．将压片放入红外光谱仪内 6．测绘红外吸收光谱 7．扣除背景 8．将扫描得到的红外光谱与已知标准谱进行对照比较，找出主要吸收峰的归属， 保存谱图。
思考题
1.用压片法制样时,为什么要求将固体试样研磨到颗粒粒度 在2μm左右?为什么要求KBr粉末干燥、避免吸水受潮？ 2.芳香烃的红外特征吸收在谱图的什么位置？
实验二
红外光谱测定有机化合物的结构
实验目的
1．学习用红外吸收光谱进行化合物定性分析 2．掌握用压片法制作固体试样晶片的方法 3．熟悉红外分光光度计的工作原理及其使用方法
实验原理
红外光谱法是依据物质对红外辐射的特征吸收建立起来的一种光谱分析 方法，以一定波长的红外光照射物质时，若该红外光的频率能满足物质分子 中某些基团振动能级的跃迁频率条件，则该分子就吸收这一波长红外光的辐 射能量，由于分子的振动能级是量子化的，因此振动只能吸收一定量的能量， 即吸收与分子振动能级间隔E振的能量相应波长的光，如果光量子的能量为 EL=hVL（VL是红外辐射频率），当发生振动能级跃迁时，必须满足E振=EL。分 子在振动过程中必须利用这一特性，依据其结构不同，分子振动能吸收的频 率不同，来确定其结构。 红外光谱定性分析，常采用标准谱图查对法，标准谱图查对是一种最直 接、可靠的方法。根据待测试样的来源、物理常数、分子式及谱图中的特征 谱带，查对标准谱图来确定化合物的结构。
实验一 甘氨酸高钴配合物异构体的制备和鉴别
实验一甘氨酸高钴配合物异构体的制备和鉴别【实验目的】①了解配合物异构体的制备和性质②了解紫外可见吸收光谱在鉴别异构体方面的应用【实验原理】氨基酸作为配体和金属离子形成配合物时，在不同的条件下，可以氮配位、以氧配位，或者以氮和氧一同配位，形成不同的键合几何异构体。
例如Co（Ⅲ）离子与甘氨酸可以形成多种异构体，本实验制备以下两种键合几何异构体：ⅠⅢ紫外光谱则可以用来鉴别配合物所具有的不同几何构型。
在CoA4B2型化合物中1T1g态被分裂，trans- CoA4B2分裂后在300—700nm范围内出现三个d-d跃迁吸收峰，cis- CoA4B2分裂后则只有两个吸收峰。
本实验所制两个配合物中，Ⅲ有三个吸收峰，而Ⅰ只有两个。
Ⅰ中的两个吸收峰波长较小，认为是Ⅰ形成配位场更强的N、O双齿螯合环结构所致。
【主要仪器与试剂】(1)仪器DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器、蒸发皿、抽滤瓶、布氏漏洞、50mL容量瓶、烧杯、紫外可见光谱仪、胶头滴管、玻璃棒、托盘天平、电子天平、称量纸、滤纸、药匙、量筒、三颈烧瓶(2)试剂甘氨酸（A.R.），浓盐酸（A.R.），氢氧化钠（1mol/L），乙二胺（99%，A.R.），高氯酸钠（C.P.），无水乙醇（A.R.），乙醚（A.R.），冰，双氧水（30%）【实验步骤及现象】（1）Trans-[Co(en)2Cl2]Cl(Ⅳ)的制备取10.5173g CoCl2·6H2O（紫红色）溶于25mL水中（得到紫红色溶液），于热水浴条件下加入20mL20%的乙二胺溶液（得到棕红色溶液），用磁力搅拌器搅拌10min。
随后，向混合溶液中缓慢滴加16mL10%的H2O2溶液（溶液的棕红色加深），搅拌15min使之充分反应，降低搅拌速率，加入30mL浓盐酸至混合均匀（得暗红色溶液），停止搅拌，将混合溶液在水浴上加热浓缩30-45min至有暗绿色晶体结晶析出（溶液颜色由暗红色变为棕黑色、墨绿色，最后析出墨绿色晶体）。
有机波谱分析红外光谱测定固体有机化合物的结构
实验二、红外光谱测定固体有机化合物的结构【实验目的】1. 掌握有机化合物红外光谱的测定技术和解析方法2. 熟悉有机化合物红外光谱的样品制备技术及傅立叶红外光谱仪器的构造和工作原理3. 了解红外光谱仪器性能指标的检查4. 学会用红外光谱法区分丁二烯的两种几何异构体。
【实验原理】红外光谱在化学领域中主要用于分子结构的基础研究（测定分子的键长、键角等）以及化学组成的分析（即化合物的定性定量），但其中应用最广泛的还是化合物的结构鉴定，根据红外光谱的峰位、峰强及峰形，判断化合物中可能存在的官能团，从而推断出未知物的结构。
有共价键的化合物（包括无机物和有机物）都有其特征的红外光谱，除光学异构体及长链烷烃同系物外，几乎没有两种化合物具有相同的红外吸收光谱，即所谓红外光谱具有“指纹性”，因此红外光谱法用于有机物的结构测定和鉴定是最重要的方法之一。
傅立叶变换红外光谱仪实物图1：底座；2：样品底座（硅碳钢圆柱）；3：压片框架；4：保护外套；5：弹簧； 6：模压杆；7：模压底座；8：模压冲杆1234 56 78压片机构造图区分烯烃顺、反异构体，常常借助于位于1000~650 cm-1 范围的YC-H 谱带。
烷基型烯烃的顺式结构出现在730~675cm-1，反式结构出现在~960 cm-1。
当取代变化时，顺式结构峰变化大，反式结构峰基本不变，因此在确定异构体时十分有用。
除上述谱带外，对于丁烯二酸，位于1710~1580 cm-1范围的光谱特征。
顺丁烯二酸和反丁烯二酸的区别，是分子中两个羧基相对于双键的几何排列不同。
顺丁烯二酸分子结构对称性差，加之双键和羰基共轭，在~1600 cm-1出现很强的Vc=c谱带；反丁烯二酸分子结构对称性强，双键位于对称中心，其伸缩振动无红外活性，在光谱中分析不到吸收谱带。
另外，顺丁烯二酸只能生成分子间氢键，其羰基谱位于1705cm-1 接近Vc=c 羰基频率的正常值；而反丁烯二酸能生成分子内氢键，其羰基谱带移至1680cm-1.因此，利用这一区间谱带可以很容易地将两种几何异构体区分开来。
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实验4
配合物键合异构体的制备及用红外光谱对其进行分析与鉴别
1. 实验目的 1.1 掌握键合异构的基本概念。
1.2 通过[Co(NH 3)5NO 2]Cl 2和[Co(NH 3)5ONO]Cl 2的制备，了解配合物的键合异构现象。
1.3利用红外光谱图分析与鉴别键合异构体。
2 实验原理
键合异构体是配合物异构现象中的一个重要类型。
配合物的键合异构体是由同一个配体通过不同的配位原子跟中心原子配位而形成的多种配合物。
其分为两种情况，一种是由同一配体在与不同的中心原子形成配合物时，用不同的配位原子与中心原子相配位，这种异构体叫做配位键合异构体。
另一种是配合物中的中心原子和配体组成完全相同，而只是与中心原子相结合的配位原子不同，这是真正的键合异构体。
通常把这两种异构体统称为键合异构体。
生成键合异构体的必要条件是配体的两个不同原子都含有孤对电子。
如果一种配体中具有两个配位原子，则就有出现键合异构现象的可能，常见的配位体有：亚硝酸根离子（NO 2-和ON ＝O -）、氰根离子(CN -和NC -)、硫氰酸根离子(SCN -和NCS -)、亚砜R 2SO 中的硫和氧可分别成键。
例如，当亚硝酸根离子通过N 原子跟中心原子配位时，这种配合物叫做硝基配合物，而通过O 原子跟中心原子配位时，这种配合物叫做亚硝酸根配合物。
同样，硫氰酸根离子通过S 原子跟中心原子配位时，叫做硫氰酸根配合物，而通过N 原子跟中心原子配位时，叫做异硫氰酸根配合物。
红外光谱是测定配合物键合异构体的最有效的方法。
每一基团都有它自己的特征频率，基团的特征频率是受其原子质量和键的力常数等因素所影响的，可用下式表示：
1
212k υπμ⎛⎫= ⎪⎝⎭
式中ν为频率，k 为基团的化学键力常数，μ为基团中成键原子的折合质量。
由上式可知，基团的化学键力常数k 越大，折合质量μ越小，则基团的特征频率就越高。
反之，基团的力常数越小，折合质量越大，则基团的特征频率就越低。
当基团与金属离子形成配合物时，由于配位键的形成不仅引起了金属离子与配位原子之间的振动（称为配合物的骨架振动），而且还影响配体中原来基团的特征频率。
配合物的骨架振动直接反映了配位键的特性和强度，这样就可以通过骨架振动的测定直接研究配合物的配位键性质。
但是，由于配合物中心原子的质量一般
都比较大，而且配位键的力常数比较小。
因此，这种配位键的振动频率都很低，一般出现在200-500cm -1的低频范围，这对研究配位键带来很大的困难。
然而由于配合物的形成，配体中的配位原子与中心原子的配位作用会改变整个配体的对称性和配体中某些原子的电子云，同时还可能使配体的构型发生变化，这些因素都能引起配体特征频率的变化。
因此，可以利用这种配体特征频率的变化来研究配位键的性质。
本实验是测定二氯化一硝基五氨合钴([Co(NH 3)5NO 2]Cl 2)和测定二氯化一亚硝酸根五氨合钴[Co(NH 3)5ONO]Cl 2)配合物的红外光谱，利用它们的谱图可以识别哪一个配合物是通过氮原子配位的硝基配合物，哪一个是通过氧原子配位的亚硝基配合物。
亚硝酸根离子(NO 2-)中的N 或O 原子与Co 3+配位时，对N-O 键特征频率的影响是不同的，当NO 2-以N 原子配位形成
价的，则在二个N-O 键之间键力常数的减弱是平均分配的，由于键力常数的减
弱，而使N-O 键的伸缩频率降低，在1428cm -1左右出现特征吸收峰；当NO 2-
峰出现在1065cm -1附近，而另一个没有配位的O-N 键力常数比用N 配位时的N-O 键力常数大，故在1468cm -1出现特征吸收峰。
因此，我们可以从它们的红外光谱图来识别其键合异构体。
3 仪器与试剂
仪器：集热式磁力加热搅拌器、100 ml 烧杯、250 ml 烧杯、500 ml 烧杯、抽滤瓶、布氏漏斗、10ml/50ml 量筒、100 ml 三口烧瓶、表面皿、pH 试纸、温度计、分液漏斗、布氏漏斗、抽滤瓶。
试剂：亚硝酸钠、浓盐酸（12 M ）、浓氨水（25-28%，14 M ）、双氧水、95%乙醇、六水合二氯化钴（CoCl 2•6H 2O ），氯化铵，纯度均为AR 级。
冰水、广泛pH 试纸。
4 实验步骤
4.1 制备二氯化一氯五氨合钴（见预实验）
4.2键合异构体的制备（查文献《一种配合物键合异构体的制备及红外光谱测定》）
键合异构体(I)的制备：在15 mL 2 mol/L 的氨水中溶解1.0 g [Co(NH 3)5Cl]Cl 2，在水浴上加热使其全部溶解，过滤除去不溶物(不是必须的，视情况而定)，滤液冷却后用4 mol/L 的盐酸酸化到pH 为3-4，加入1.5 g
亚硝酸钠，温和加热（＞
Co 3+时，由于N 给出电荷，使N-O 键力常数减弱，因为两个N-O
是等Co 以O 原子配位形成时，则配位的O-N 键力常数减弱，其特征吸收
70℃）使所生成的沉淀全部溶解，冷却溶液，在通风橱内向冷却液中小心注入15 mL的浓盐酸，再在冰水中冷却使结晶完全，滤出棕黄色晶体，用无水乙醇洗涤，晾干，记录产率。
键合异构体(II)的制备：在20 mL水和7 mL浓氨水的混合液中溶解1.0 g [Co(NH3)5Cl]Cl2，在水浴上加热使其全部溶解，过滤除去不溶物，滤液冷却后，以4 mol/L的盐酸中和溶液，使pH为5，冷却后加入1.0 g亚硝酸钠，搅动使其溶解，用4 mol/L的盐酸调pH为4，再在冰水中冷却，有橙红色的晶体析出，过滤晶体，并用冰水和无水乙醇洗涤，在室温下干燥，记录产率。
二氯化一亚硝酸根五氨合钴[Co(NH3)5ONO]Cl2不稳定，容易转变为二氯化一硝基五氨合钴[Co(NH3)5NO2]Cl2，因此，必须用新鲜制备的样品来测定其红外光谱。
5 数据处理
（1）分别计算二氯化一氯五氨合钴、键合异构体(I)和键合异构体(II)的产率。
（2）由测定的两种异构体的红外光谱图，标识并解释谱图中的主要特征吸收峰。
根据两种异构体的红外光谱图，确认哪个是氮配位的硝基配合物，哪个是氧配位的亚硝基根配合物。
6. 思考题
(1)阐述两种鉴别键合异构体的方法?
(2)在制备二氯化一氯五氨合钴时，最后分别用稀盐酸、冰水、乙醇洗涤产物，
三者的作用各是什么？
(3)写出制备二氯化一氯五氨合钴时，每一步的反应式，并注明每一步产物的颜
色。