红外吸收练习题ppt课件

暗
线
第一激发态
E
热能
基态
E h h c

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2）空心阴极灯的发明 1955年Walsh发表了一篇论“Application of atomic
absorption spectrometry to analytical chemistry”，解决了原 子吸收光谱的光源问题，50年代末 PE 和 Varian公司推出了 原子吸收商品仪器。
1）原子吸收现象的发现 *1802年Wollaston(沃拉斯顿)发现太阳光谱的暗线； *1814年Fraunhofer（弗朗荷费）进一步发现； *1859年Kirchhoff(克希霍夫)和 Bunson(本生)解释了暗线 产生的原因：是由于大气层中的不同原子对太阳光选择 性吸收的结果。
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太阳光
峰，说明分子完全对称，据此可推断化合物结构式为：
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例4 一化合物的分子式为C8H10O，试根据红外光谱，推 断其结构。
17
解：U 2 2 8 10 4，可能有苯环。 2
3355cm1 OH 1050cm1 CO
— OH（伯醇）
3080cm1、3060cm1、3030cm1 H 1615cm1、1500cm1 CC()
间二取代苯
NH 2 CH 3
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例8 未知物分子式为C10H12O，根据其红外光谱推测其结构。
解：U 2 2 10 12 5，可能有苯环。 2
1610cm1、1570cm1、1500cm1 CC() 3060cm1、3030cm1 H 830cm1 H
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解：U 2 2 8 1 7 6, 可能含有苯环. 2
3030cm1 H
1610 cm1、1510 cm1 CC
1175cm1 H
815cm1 H
对双取代苯
2220 cm1、3333 ~ 3267 cm1没峰 CN
2920 cm1 CH
880cm1、775cm1、690cm1 H
3450
cm 1、3300
cm 1

（伯胺）
NH
1625 cm1 NH
2920 cm1 2860 cm1 CH
1470cm1
as CH3
1378cm1
s CH3
根据以上分析，再结合分 子式，该未知物结构式为：
3350
cm 1

（仲胺）
NH
1550 cm1 NH
仲酰胺
1650 cm1 CO
3180 cm1 OH
1250 cmLeabharlann Baidu CO
苯酚
1600cm1、1500cm1 CC()
800cm1 H
1460cm1
as CH3
1370cm1
C
1288
cm
1
(vs)
酯
Cs OC1126 cm1(s)
—OCH3
综上，结构中存在Ar—COOCH3单元结构。
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不饱和度等于6，1个苯环占去4个，1个羰基占去1个，还余1个
不饱和度，而谱图中无 CC峰，不存在C=C基团，结合苯为
邻取代，从C10H10O4减去已知的C8H7O2，还剩C2H3O2，故应 还有一个—COOCH3结构。
960 cm 1 CH
单取代共轭苯 乙酸酯
反式烯烃二取代
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2930 cm1、2856 cm1 CH
1460cm1
、 as
CH 2
CH3
1380cm 1


s C
H3
此化合物的结构可能为：
CH 3、CH 2
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例6 某一检品，分子式为C8H7N。红外光谱如下，推断其 结构。
综上所述，该化合物结构可能为： CH3
CH3 C OH CH3
9
例2 某未知物的分子式为C10H10O4，测得其红外吸收光谱 如图，试推断其分子结构式。
10
解：1.计算不饱和度： U 2 210 10 6
2
结构式中可能含有一个苯环和一个叁键或两个双键。谱 图的2400~2100cm-1区间无吸收峰，可否定叁键的存在。
苯环
750cm1、700cm1 H
单取代苯
2935 cm1、2855 cm1 CH 1460cm1 CH2
CH 2
由此可推测此化合物的结构为：
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例5 一化合物的分子式为C11H12O2，试根据其红外光谱图， 推断该化合物的结构。
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解：U 2 2 1112 6，可能有苯环。 2
(s)
as CH 3
1476cm1
(m)

s CH
3
1395cm1
(s),1363cm1
(v
s)
为不等强度的双峰
存在着—C(CH3)3结构
C-C1235cm 1(m)
8
OH 3360 cm1(宽，s)
as C O
1195
cm
1
(
s
)
分子式提示含1个氧，4个碳
为叔醇类化合物
4
5
6
（二）IR光谱解析实例 例1 已知某未知物的分子式为C4H10O，测得其红外吸收光谱如 下图，试推断其分子结构式。
7
解：1.计算不饱和度, U 2 2 4 10 0 为饱和脂肪族类化合物。
2
2.特征峰及相关峰：
as CH
3
2970cm1
(v
s)
s CH
3
2874cm1
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例9 某化合物分子式为C8H9O2N，试根据红外光谱推断其结 构，要求写出有标号峰的振动形式及归属。
D 1600 G 1460 I 800 E 1550 H 1370 F 1500 J 1250
28
1650
3180 3350
解：U 2 2 8 1 9 5，可能有苯环。 2
例1：苯甲醛（C7H6O）不饱和度的计算
U 2276 5
2
3
（一）红外光谱解析 1 解析红外光谱的三要素：峰位、峰强及峰形 2 IR光谱解析方法 1）确认分子式计算不饱和度 2）红外光谱解析程序 *先特征、后指纹；先强峰，后次强峰；先粗查，后细找；先 否定，后肯定;寻找有关一组相关峰→佐证 *先识别特征区的第一强峰，找出其相关峰，并进行峰归属 *再识别特征区的第二强峰，找出其相关峰，并进行峰归属
2.特征峰及相关峰：
CH 3070 cm1(w),3001 cm1(m) CC1597 cm1,1489 cm1,1581 cm1
1581cm-1是因为取代基 与苯环发生共轭，使 1600cm-1峰分裂而成
邻位取代苯
CH 748 cm1(邻位取代 )
CO1728 cm1(vs)
3100 ~ 3000cm1 H 1600cm1、1580cm1、1500cm1 CC()
745cm1、685cm1 H
1735 cm1 CO 1225 cm1、1020 cm1 COC
1650 cm1 CC 3100 ~ 3000 cm1 CH
2.掌握原子吸收分光光度法的特点；
3.掌握原子吸收值与原子浓度的关系及原子吸收光谱 测定原理；
4.熟悉原子在各能级的分布；
5 熟悉吸收线变宽的主要原因；
6.熟悉原子吸收计的基本构造；
7.了解光谱项及能级图。
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概述：
1.原子吸收分光光度法（ atomic absorption spectrophotometry；AAS ）：是根据蒸气相中被测元素的基 态原子对特征辐射的吸收来测定试样中该元素含量的方法。 2.历史：原子吸收光谱的发展经历了3个发展阶段：
→共轭苯环
768cm1、695cm1 H →单取代苯
965cm1 烯烃反式二取代
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由分子式扣除C6H5—部分，即C14H12—C6H5=C8H7，由 于苯不饱和度为4，C8H7不饱和度为5，说明分子中可能还 有一个苯环存在。由C8H7再扣除C6H5—，即
C8H7-C6H5=C2H2，即—CH=CH—，而谱图中无 CC
综上所述，其结构式可能为：
O
C O CH3 C O CH3
O
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例3、一化合物分子式为C14H12，试根据IR光谱推断其结构 式。
14
解：U 2 2 14 12 9 ，可能含有苯环。 2
3060cm1、3025cm1 H
1600cm1，1500cm1，1455cm1 CC()
对二取代共轭苯
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2960 cm1、2870 cm1 CH
1460cm1
as CH3
1390cm1、1365cm1
s CH 3
1700 cm1 CO
2820cm1、2720cm1 CH (O)
异丙基
CHO
根据分子式，结合以上分析，未知物结构为：
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火焰
空心阴极灯
棱镜 光电管
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3）电热原子化技术的提出： 1959年里沃夫提出电热原子化技术，大大提高了原子
吸收的灵敏度。
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3.原子吸收分光光度法的特点： 优点： ①准确度高:火焰法RSD<1%，石墨炉法RSD3%~5%。 ②灵敏度高：火焰原子吸收法达10-9g/mL，非火焰法10-13 g/mL。 ③选择性好：抗干扰能力强，一般情况下共存元素不干扰。 ④应用广：可测定70多个元素（各种样品中）。 局限性： ①工作曲线范围窄。 ②通常一种元素一种元素灯，使用不方便。 ③难熔元素、非金属元素及同时测定多种元素还比较困难。
羰基峰，分裂峰1581cm-1的存 在，提示C=O有可能直接与苯 环相连，发生共轭。
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as CH
3
2954cm1
s CH
3
2847cm1

as CH 3
1435cm1
甲基，其中2954cm-1和2847cm-1 两峰，可能因甲基与杂原子相 连而向低频移动，结构式中只 有氧杂原子。
as C O
第四节 红外光谱解析
一 试样的制备 1 气体——气体池
①液膜法——难挥发液体（BP 80C） 2 液体 ②溶液法：液体池法，一般液体试样及有合适溶剂
的固体试样。
3 固体
①研糊法（液体石腊法） ②KBr压片法 ③薄膜法
1
二 红外光谱解析方法： 要求：必须是纯物质，纯度大于98%，不含水，防止干扰样 品中羟基峰的观察。 测定前应知： 1 试样的来源： 2 待测试样应充分除去溶剂，防止溶剂与试样发生化学反应； 3 试样的物理化学常数，可作为光谱解析的佐证； 4 利用分子式计算不饱和度：
1450cm1
as CH3
1380cm1
s CH3
CH 3
氰基
此化合物结构为：对甲基苯氰
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例7 已知某液体，沸点为203.5℃，分子式为C7H9N，测定 其红外光谱如下，试推测其结构。
解：U 2 2 7 1 9 4，可能有苯环。 2
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3010cm1 H 1595cm1、1500cm1 CC()
不饱和度(U)：表示有机分子中碳原子的饱和程度，即分子 结构式中距离达到饱和时所缺少一价元素的“对”数。
2
已知分子式计算不饱和度
U 2 2n4 n3 n1 2
不饱和度意义：
U 0 分子中无双键或环状结构 U 1 分子中可能含一个双键或一个环 U 2 分子中可能含两个双键，或一个双键 环，或一个叁键 U 4 分子中可能含苯环 U 5 分子中可能含苯环 一个双键
s CH3
对位取代苯
CH 3
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根据以上分析，结合分子式，该化合物结构为：
OH
NH C CH3 O
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第十三章 原子吸收分光光度法 (atomic absorption spectrophotometry)
要求：
1.掌握共振吸收线、半宽度、原子吸收曲线、积分吸 收、峰值吸收等基本概念；