有机化合物的红外光谱分析
仪器分析实验有机化合物的红外光谱分析解读
仪器分析实验有机化合物的红外光谱分析 2015年4月21日有机化合物的红外光谱分析开课实验室：环境资源楼312【实验目的】1、初步掌握两种基本样品制备技术及傅里叶变换光谱仪器的简单操作；2、通过谱图解析及网上标准谱图的检索，了解由红外光谱鉴定未知物的一般过程；3、掌握有机化合物红外光谱测定的制样方法，回顾基础有机化学光谱的相关知识。
【基本原理】• 原理概述：物质分子中的各种不同基团，在有选择地吸收不同频率的红外辐射后，发生振动能级之间的跃迁，形成各自独特的红外吸收光谱。
据此，可对物质进行定性和定量分析。
特别是对化合物结构的鉴定，应用更为广泛。
• 红外吸收法：类型：吸收光谱法；原理：电子的跃迁：电子由于受到光、热、电等的激发，从一个能级转移到另一个能级的现象。
这是因为分子中的电子总是处在某一种运动状态中，每一种状态都具有一定的能量，属于一定的能级。
当这些电子有选择地吸收了不同频率的红外辐射的能量，发生振动能级之间的跃迁，形成各自独特的红外吸收光谱。
据此，可对化合物进行定性和定量分析；条件：分子具有偶极矩。
【仪器与试剂】1、仪器：傅里叶变换红外光谱仪（德国Bruker公司，TENSOR 27型; 美国Thermo Fisher 公司， Nicolet 6700型）；压片机；玛瑙研钵；红外灯。
2、试剂：NaCl窗片、KBr晶体，待分析试样液体及固体。
【实验步骤】1、样品制备（1）固体样品：KBr压片法在玛瑙研钵将KBr晶体充分研磨后加入其量5%左右的待测固体样品，混合研磨直至均匀。
在一个具有抛光面的金属模具上放一个圆形纸环，用刮勺将研磨好的粉末移至环中，盖上另一块模具，放入油压机中进行压片。
KBr压片形成后，若已透明，可用夹具固定测试；（2）液体样品：液膜法取一对NaCl窗片，用刮勺沾取液体滴在一块窗片上，然后用另一块窗片覆盖在上面，形成一个没有气泡的毛细厚度薄膜，用夹具固定，即可放入仪器光路中进行测试，此法适用于高沸点液体样品。
红外光谱测定有机化合物的结构
傅里叶变换红外光谱仪结构框图
干涉仪 光源
样品室
检测器 计算机
显示器 绘图仪
干涉图 FTS
光谱图
三、仪器及试剂
仪器: Nicolet FT-IR 200傅立叶红外光谱仪 （美国热电尼高力仪器公司 Thermo Nicolet Corporation）、压片机、模具 及样品架、玛瑙研钵、红外灯；
试剂: KBr(光谱纯) 苯甲酸(分析纯)
红外光谱测定有机化合物的结构
一、实 验 目 的
1．学习用红外吸收光谱进行化合物的定性分 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。
二、实验原理
红外光谱是研究分子振动和转动信息的 分子光谱，它反映了分子化学键的特征 吸收频率，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，从而可用于化合物的结构分析。
七、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、羟基化合物谱图的主要特征是什么? 3、芳香烃的红外特征吸收在谱图的什么位置?
v 适用于水、醇、高分 子化合物、含氢原子 团化合物的定量分析
红外吸收光谱法：
分子的振动、转动 基频吸收光谱区
应用最为广泛的 红外光谱区
远红外光谱区：
v 气体分子的转动能级跃迁
v 液体与固体中重原子的伸 缩振动
v 晶体的晶格振动
v 某些变角振动、骨架振动 -异构体的研究
v 金属有机化合物、氢键、 吸附现象研究
1红外光谱红外光谱测定有机化合物的结构测定有机化合物的结构分析化学实验课件分析化学实验课件二二实验目的实验目的三三实验原理实验原理四四仪器和试剂仪器和试剂五五实验步骤实验步骤六六问题讨论问题讨论七七仪器操作仪器操作红外光谱分析的原理红外分光光度计性能与结构红外分光光度计操作步骤实验预习了解红外光谱仪使用方法掌握用红外光谱仪测定有机化合物结构的方法实验目的红外光谱定性分析一般采用两种方法1用已知标准物对照已知物对照应由标准试样和待测试样在完全相同的工作下分别测绘出红外光谱进行对照图谱相同则为同一化合物
实验三 有机化合物红外光谱的测绘及结构分析
实验三有机化合物红外光谱的测绘及结构分析一、目的要求1．掌握溴化钾压片法制备固体样品的方法；2．了解傅立叶变换红外光谱仪的基本原理，学习和掌握美国PE公司Spectrum Two型红外光谱仪的使用方法；3．初步学会红外吸收光谱图的解析方法。
二、实验原理1. 红外吸收光谱法当物质的分子对红外线进行选择性吸收时，其结构若使得振动能级及转动能级发生跃迁，就会形成具有特征性的红外吸收光谱。
红外吸收光谱是物质分子结构的客观反映，谱图中吸收峰都对应着分子中各基团的振动形式，其位置和形状也是分子结构的特征性数据。
因此，根据红外吸收光谱中各吸收峰的位置、强度、形状及数目的多少，可以判断物质中可能存在的某些官能团，进而对未知物的结构进行鉴定。
即首先对红外吸收光谱进行谱图解析，然后推断未知物的结构。
最后还需将未知物的红外吸收光谱通过与未知物相同条件下得到的标准样品的谱图或标准谱图集中的标准光谱进行对照，以进一步证实其分析结果。
2. 傅立叶变换红外光谱仪傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）是20世纪70年代出现的新一代红外光谱测量技术和仪器。
这种新技术具有采样速度快、分辨率和波数精度高、光谱范围宽、灵敏度高等优点，因而发展迅速，将逐步取代色散型红外光谱仪。
傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）是根据光的相干性原理设计而成的一种干涉型光谱仪。
它主要由光源、干涉仪（迈克尔逊)、吸收池（样品室）、检测器、计算机和记录系统等组成（图1）。
其工作原理：由光源发出的光经过干涉仪转变成干涉光，干涉光中包含了光源发出的所有波长光的信息。
当干涉光通过试样时某一些特定波长的光被试样吸收，所以检测器检测到的是含有试样信息的干涉光，通过模数转换送入计算机得到试样的干涉图，在经过计算机快速傅里叶变换后得到吸光度或透光率随频率或波长变化的红外光谱图。
图1傅里叶变换红外光谱仪结构框图三、仪器与试剂1．仪器美国PE公司Spectrum Two型红外光谱仪；压片机；玛瑙研钵；2. 试剂无水乙醇（A.R）；苯甲酸（A.R）；溴化钾（光谱纯或分析纯）130 ℃下干燥24 h，存于干燥器中，备用。
有机化合物的鉴定红外光谱法的应用
有机化合物的鉴定红外光谱法的应用有机化合物是由碳元素和其他元素（如氧、氮、氢等）组成的化合物。
由于其结构复杂多样，鉴定有机化合物的方法多种多样。
红外光谱法是一种常用的手段，可以通过分析分子振动来确定化合物的结构和组成。
红外光谱法基于分子中化学键的振动和转动产生的特定频率的吸收。
当红外光通过样品时，被吸收的光谱能被红外光谱仪测量并记录下来。
这些吸收峰的位置和强度与化学键的类型和环境有关，因此可以用来确定有机化合物的结构。
首先，通过红外光谱法可以确定有机化合物的功能团。
不同的功能团具有不同的化学键振动频率，因此在红外光谱中表现出不同的吸收峰。
例如，羟基（-OH）的振动频率通常在3200-3600 cm-1之间，而羰基（C=O）的振动频率通常在1600-1800 cm-1之间。
通过分析红外光谱中的吸收峰，可以确定有机化合物中的功能团种类和数量。
其次，红外光谱法还可以确定有机化合物中的结构。
根据有机化学的定量理论，化学键的振动模式决定了红外光谱的吸收峰位置。
例如，C-H键振动通常在2850-3000 cm-1之间，C-O键振动通常在1000-1300 cm-1之间。
通过比较实验结果与已知有机化合物的红外光谱库，并结合其他分析手段（如质谱法和核磁共振法），可以确定有机化合物的具体结构。
此外，红外光谱法还可以用于鉴定和定量有机化合物的杂质。
杂质的存在会导致红外光谱的吸收峰位置和强度发生变化。
通过与纯净样品比较，可以确定杂质的类型和含量。
这对于有机合成和质量控制而言非常重要。
然而，红外光谱法也有其局限性。
首先，红外光谱法只能提供有机化合物分子结构的整体信息，无法提供具体的原子位置和立体结构。
其次，样品的制备和红外光谱仪的校准也对结果产生重要影响。
因此，在进行红外光谱分析时，需保证样品的纯度和仪器的准确性。
总而言之，红外光谱法是一种常用的有机化合物鉴定方法。
通过分析红外光谱中的吸收峰，可以确定有机化合物的功能团、结构和杂质。
有机物的红外光谱鉴定实验通过红外光谱鉴定有机物
有机物的红外光谱鉴定实验通过红外光谱鉴定有机物红外光谱是一种常用的有机化合物鉴定方法，通过观察有机物在红外光谱中的吸收峰位置和强度，可以确定有机物中特定化学键的存在以及分子结构的一些信息。
本文将介绍有机物的红外光谱鉴定实验的基本步骤和注意事项。
一、实验目的通过红外光谱鉴定有机物，了解红外光谱仪的使用方法，掌握有机物红外光谱图的解读技巧。
二、实验仪器与试剂1. 实验仪器：红外光谱仪2. 试剂：待鉴定的有机物样品三、实验步骤1. 将待鉴定的有机物样品制备成薄膜。
可以将少量有机物溶解在适当的溶剂中，然后将溶液均匀涂布在红外光谱仪的样品池上，蒸发溶剂使得有机物形成薄膜。
2. 打开红外光谱仪，调节仪器参数，如波数范围等。
3. 放入样品薄膜，开始测量。
测量时应保证仪器的光源和检测器处于正常工作状态，使得得到的红外光谱图有较好的质量。
4. 根据所得红外光谱图，观察吸收峰的位置和强度。
根据不同波数范围的吸收峰信息，判断有机物中是否存在特定的官能团或化学键。
四、实验注意事项1. 在制备有机物样品薄膜时，要保证薄膜均匀且薄度适中，以确保测得的红外光谱信息准确。
2. 在测量过程中，要保持仪器的稳定性，尽量避免震动和光源的不稳定等因素对测量结果的干扰。
3. 在观察红外光谱图时，注意吸收峰的位置和强度，可以参考红外光谱图的标准参考图谱，结合有机物的结构特点进行解读。
4. 确定有机物结构时，不要仅凭红外光谱鉴定结果，可以结合其他鉴定方法，如质谱分析等，提高鉴定的准确性。
五、实验结果分析根据所得红外光谱图，观察吸收峰的位置和强度，可以初步判断有机物中是否存在特定的官能团或化学键。
比如，在波数范围为3000-3600 cm-1的区域，出现宽而强的吸收峰，通常说明有机物中存在醇类官能团(O-H)。
在波数范围为1600-1800 cm-1的区域，出现强而尖锐的吸收峰，通常说明有机物中存在羰基官能团(C=O)。
六、实验结论通过本实验的红外光谱鉴定方法，我们可以初步确定有机物中存在的官能团或化学键，从而推测有机物的结构类型。
有机化合物红外光谱的测定实验报告
有机化合物红外光谱的测定实验报告【实验报告】有机化合物红外光谱的测定实验目的：本实验旨在通过红外光谱技术对给定的有机化合物进行分析，了解其分子结构和官能团的存在情况。
实验步骤：1. 准备样品：从实验室提供的有机化合物中选取一种样品，并制备样品溶液或固体样品。
2. 准备红外光谱仪：确保红外光谱仪的工作状态正常，按照仪器操作手册进行操作和校准。
3. 放置样品：将样品放置在红外光谱仪的样品室或样品台上，并确保样品与红外光的传输路径之间没有干扰。
4. 获取光谱：选择合适的红外光谱扫描模式（如透射或反射模式），设置扫描范围和扫描速度，并开始采集红外光谱数据。
5. 红外光谱解读：通过观察和分析红外光谱图，识别和分析样品中存在的官能团和结构特征。
6. 记录结果：记录有机化合物的红外光谱图，并注明各特征峰的位置、强度和解读结果。
实验结果：根据所获得的红外光谱图，进行峰值分析和解读，确定有机化合物中的官能团和结构特征。
例如，识别出C-H伸缩振动、C=O伸缩振动、O-H伸缩振动等特征峰。
讨论和结论：根据红外光谱图的分析结果，结合已知化合物的红外光谱图谱和文献数据，确定给定有机化合物的结构和可能的官能团。
讨论样品的特点、纯度和可能的分子结构等信息。
实验注意事项：1/ 21. 确保红外光谱仪的工作状态正常，并按照操作手册进行操作和校准。
2. 样品制备时要保持样品的纯度和适当浓度，避免其他杂质对测定结果的影响。
3. 在进行红外光谱扫描时，避免样品与红外光路径之间的干扰和污染。
4. 对红外光谱图的解读需要结合其他实验数据和文献资料进行综合分析。
实验结论：通过红外光谱技术的实验测定和分析，我们得出了有机化合物的红外光谱图，并成功识别出了样品中存在的官能团和结构特征。
根据红外光谱图的峰位和峰形，我们可以推断样品可能含有的官能团，如羟基、羰基、烷基、芳香环等。
通过与已知化合物的红外光谱图谱和文献数据的对比，我们可以初步确定给定有机化合物的分子结构和可能的官能团。
各类有机化合物的红外光谱
4. 芳烃
芳烃的特征吸收：（与烯烃类似） 芳烃的特征吸收：（与烯烃类似） ：（与烯烃类似
• υ=C－H 3000～3100 cm-1 （芳环C-H伸缩振动） 3000～ 芳环C 伸缩振动） =C－ • υC=C =C 1650～ 芳环骨架伸缩振动） 1650～1450 cm-1（芳环骨架伸缩振动） • γ面外=C-H 900～650 cm-1 用于确定芳烃取代类型 900～ 用于确定 确定芳 取代类型 C 芳环取代基性质无关 而与取代个数有关， 取代基性质无关， （与芳环取代基性质无关，而与取代个数有关，取代 基个数越多， 芳环上氢数目越少， 基个数越多，即芳环上氢数目越少，振动频率越 低。） • γ面外=C-H C 2000～ 倍频 2000～1600 cm-1（w) 用于确定芳 用于确定芳烃取代类型
C4H9－O－C4H9 －
丁醚的红外光谱图
1210-1000cm –1是醚键的不对称伸缩振动 υC-O-C 是醚键的不对称伸缩振动 -
7. 胺和铵盐
CH3CH2CH2CH2NH2
丙胺的红外光谱图
CH3CH2CH2NH3＋Cl－
丙胺盐的红外光谱图
8.羰基化合物 8.羰基化合物 • 因υC=O 非常特征，羰基化合物易与其他 非常特征， 有机物区分。 有机物区分。 • 不同的羰基化合物的区分主要依据： 不同的羰基化合物的区分主要依据： • υC=O 位置 • 其他辅助信息
3. 炔烃
端基炔烃有两个主要特征吸收峰： 端基炔烃有两个主要特征吸收峰： 一是叁键上不饱和C 伸缩振动υ 约在3300cm 一是叁键上不饱和C-H伸缩振动υ≡C-H约在3300cm-1处产 叁键上不饱和 生一个中强的尖锐峰 二是C 伸缩振动υ 吸收峰在2140 二是C≡C伸缩振动υ≡C-C吸收峰在2140 ~2100cm-1。 位于碳链中间则只有υ 若C≡C位于碳链中间则只有υ≡C-C在2200cm-1左右一个尖 在对称结构中， 峰，强度较弱。如果在对称结构中，则该峰不出现。 强度较弱。如果在对称结构中 则该峰不出现。
有机化合物的光谱分析红外光谱
有机化合物的光谱分析红外光谱一、引言有机化合物的光谱分析是一种重要的实验手段，其中红外光谱是最常用的一种方法。
红外光谱能够提供有机化合物中基团的信息，通过分析红外光谱，我们可以确定有机化合物的结构以及它所含有的基团类型。
二、红外光谱的原理红外光谱是通过测量有机化合物在红外辐射下吸收光线的能量来得到的。
红外辐射的频率范围是10^12 Hz到10^14 Hz，相当于波长在0.74 μm到100 μm之间。
在红外光谱图上，横轴表示波数，纵轴表示吸光度。
有机化合物中的化学键会吸收特定频率的红外光，这些吸收峰对应着不同的基团类型。
例如，羰基（C=O）的振动频率通常在1700-1750 cm^-1范围内，而羟基（OH）的振动频率通常在3200-3600 cm^-1范围内。
通过观察红外光谱图中的吸收峰位置和形状，我们可以确定有机化合物中存在哪些基团。
三、红外光谱的应用1. 有机化合物的结构确定红外光谱可以帮助确定有机化合物的结构。
通过对红外光谱图进行分析，我们可以识别出有机化合物中的各种基团，进而确定其结构。
例如，如果红外光谱图中出现了1650 cm^-1附近的吸收峰，则可以判断有机化合物中含有羰基。
2. 有机化合物的质量分析红外光谱还可以用于有机化合物的质量分析。
通过比对样品的红外光谱与已知有机化合物的红外光谱数据库，可以确定样品的成分和纯度。
这对于药物分析、环境监测以及食品安全等领域非常重要。
3. 有机化合物的反应监测红外光谱还可以用于监测有机化合物的反应过程。
通过在反应过程中多次采集红外光谱，我们可以观察吸收峰的强度和位置的变化，从而了解反应的进行情况。
这对于研究有机合成反应机理以及工业生产中的过程控制非常有帮助。
四、红外光谱的实验操作进行红外光谱分析需要使用红外光谱仪。
下面是一般的实验步骤：1. 准备样品：将有机化合物制备成固体样品或液体样品，并挤压成透明薄片。
2. 放样：将样品放置在红外光谱仪的样品室中，确保样品和仪器接触良好。
各类化合物的红外光谱特征
各类化合物的红外光谱特征红外光谱是一种常用的分析技术，可以用于识别和表征不同化合物的结构和功能团。
不同类型的化合物在红外光谱中显示出特定的吸收峰，这些峰对应于特定的振动模式和化学键。
有机化合物的红外光谱特征：1. 烷烃：烷烃的红外光谱特征主要包括C-H伸缩振动峰和C-H弯曲振动峰。
在3000-2850 cm-1区域，烷烃显示出强的C-H伸缩振动峰。
在1450-1375 cm-1区域，烷烃显示出C-H弯曲振动峰。
2. 卤代烃：卤代烃的红外光谱特征主要包括C-X伸缩振动峰和C-H弯曲振动峰。
在3000-2850 cm-1区域，卤代烃显示出C-H伸缩振动峰。
在700-600 cm-1区域，卤代烃会显示出C-X伸缩振动峰（X表示卤素）。
3. 醇：醇的红外光谱特征主要包括O-H伸缩振动峰和C-O伸缩振动峰。
在3650-3200 cm-1区域，醇显示出非常强的O-H伸缩振动峰。
在1050-1000 cm-1区域，醇会显示出C-O伸缩振动峰。
4. 酸：酸的红外光谱特征主要包括O-H伸缩振动峰和C=O伸缩振动峰。
在3650-3200 cm-1区域，酸显示出非常强的O-H伸缩振动峰。
在1750-1690 cm-1区域，酸会显示出C=O伸缩振动峰。
5. 醛和酮：醛和酮的红外光谱特征主要包括C=O伸缩振动峰和C-H伸缩振动峰。
在1750-1690 cm-1区域，醛和酮会显示出强的C=O伸缩振动峰。
在3000-2850 cm-1区域，醛和酮显示出C-H伸缩振动峰。
6. 酯：酯的红外光谱特征主要是C=O伸缩振动峰和C-O伸缩振动峰。
在1750-1690 cm-1区域，酯显示出强的C=O伸缩振动峰。
在1250-1100 cm-1区域，酯会显示出C-O伸缩振动峰。
7. 醚：醚的红外光谱特征主要是C-O伸缩振动峰。
在1250-1100cm-1区域，醚会显示出C-O伸缩振动峰。
8. 腈：腈的红外光谱特征主要是C≡N伸缩振动峰。
在2250-2100cm-1区域，腈会显示出C≡N伸缩振动峰。
各类化合物的红外光谱特征讲解
各类化合物的红外光谱特征讲解红外光谱是一种重要的分析技术，可以用于确定化合物的结构和化学键的类型。
在红外光谱图中，横坐标表示波数（单位为cm⁻¹），纵坐标表示吸收强度或透射率。
有机化合物：1. 烷烃：烷烃的红外光谱图通常没有明显的峰。
C-H键的拉伸振动一般在3000-2900 cm⁻¹范围内，C-H键的弯曲振动通常在1450 cm⁻¹附近。
2. 烯烃：烯烃的红外光谱图中通常有一个称为"C=C"伸缩振动的特征峰，在1650-1600 cm⁻¹范围内。
C-H键的拉伸振动和弯曲振动与烷烃类似。
3. 芳香烃：芳香烃的红外光谱图中通常有一个称为"C=C"伸缩振动的特征峰，在1600-1475 cm⁻¹范围内。
C-H键的拉伸和弯曲振动在3100-3000 cm⁻¹和1500-1000 cm⁻¹范围内。
4. 醇和酚：醇和酚的红外光谱图中通常有一个称为-OH伸缩振动的特征峰，在3500-3200 cm⁻¹范围内。
C-O键的拉伸振动通常在1300-1000 cm⁻¹范围内。
5. 酮：酮的红外光谱图中通常有一个称为"C=O"伸缩振动的特征峰，在1750-1650 cm⁻¹范围内。
C-C和C-H键的伸缩振动可以在3000-2850cm⁻¹范围内观察到。
6. 醛：醛的红外光谱图中通常有一个称为"C=O"伸缩振动的特征峰，在1750-1650 cm⁻¹范围内。
C-H键的拉伸振动通常在2850-2700 cm⁻¹范围内。
7. 酸：酸的红外光谱图中通常有一个称为-OH伸缩振动的特征峰，在3500-2500 cm⁻¹范围内。
C=O伸缩振动通常在1800-1600 cm⁻¹范围内。
9. 酯：酯的红外光谱图中通常有一个称为C=O伸缩振动的特征峰，在1750-1735 cm⁻¹范围内。
如何通过红外光谱技术鉴别有机化合物结构
如何通过红外光谱技术鉴别有机化合物结构鉴别有机化合物结构是化学分析中的一个重要课题。
红外光谱技术作为一种常用的分析手段，可以通过样品与红外光的相互作用，获得特定的吸收光谱图，进而确定有机化合物的结构。
本文将阐述如何通过红外光谱技术鉴别有机化合物结构，并介绍红外光谱技术的基本原理和应用。
一、红外光谱技术的基本原理红外光谱是将红外光传递到样品中，测量吸收红外光的能力。
红外光谱分析的基本原理是根据不同分子内部的化学键振动、变形或分子整体的旋转而引起的能量变化现象，通过分析不同波数下样品对红外光的吸收情况，得到红外光谱图。
二、红外光谱图的解读红外光谱图由横坐标表示波数，纵坐标表示吸收强度，根据吸收峰的位置和强度可以判断有机化合物的结构。
常见的红外光谱峰对应的结构有以下几种情况：1. C-H拉伸振动：出现在3000-3100 cm-1的波数范围内，不同类型的C-H键振动频率有所不同，但一般都在这个范围内。
2. C=O伸缩振动：出现在1700-1750 cm-1的波数范围内，对应着醛、酮、酸等含有碳氧双键的功能团。
3. O-H伸缩振动：出现在3200-3600 cm-1的波数范围内，对应着醇和酚的羟基。
4. N-H伸缩振动：出现在3200-3550 cm-1的波数范围内，对应着胺和氨基。
5. C=C伸缩振动：出现在1600-1680 cm-1的波数范围内，对应着烯烃的双键。
三、通过红外光谱技术鉴别有机化合物结构在实际操作中，可以通过以下步骤鉴别有机化合物结构。
1. 观察有机化合物的功能团：根据红外光谱图中出现的吸收峰，可以初步判断有机化合物中含有的功能团。
例如，出现C-H拉伸振动的峰可以说明有机化合物中含有碳氢键。
2. 分析吸收峰的位置和强度：根据不同波数下吸收峰的位置和强度，可以进一步确定有机化合物的结构。
例如，在1700-1750 cm-1的波数范围内出现强吸收峰，可以判断有机化合物中含有醛、酮、酸等碳氧双键。
如何通过红外光谱技术鉴别有机化合物结构
如何通过红外光谱技术鉴别有机化合物结构引言：有机化合物的研究与应用在现代科学中占有重要的地位。
为了深入了解有机化合物的结构及性质，科学家们通过各种分析方法来鉴别有机分子的结构。
其中，红外光谱技术被广泛应用于有机化合物的鉴别。
本文将探讨如何通过红外光谱技术鉴别有机化合物结构的方法和原理。
一、红外光谱技术简介红外光谱技术是一种常用的分析方法，它可以通过测量有机物质与红外辐射相互作用而产生的吸收光谱来研究有机分子的结构。
红外光谱波长范围为750纳米至1000微米，处于可见光和微波之间。
通过红外光谱仪可以获得有机化合物在红外光谱范围内的吸收峰图谱，从而对其结构进行分析。
二、红外光谱图谱解析红外光谱图谱包含了一系列的吸收峰，每个峰对应着分子中特定的化学键或基团。
根据红外光谱图谱的峰位、峰形和峰强，可以推断出有机化合物的结构信息。
1. 峰位解析：不同化学键所产生的吸收峰在红外光谱图谱中具有特定的位置。
例如，C-H键通常在区间2800-3000 cm^-1产生吸收峰，而C=O键则在1700-1800 cm^-1产生吸收峰。
通过对比实验样品的吸收峰位置与已知化合物的吸收峰位置，可以初步确定有机化合物的结构。
2. 峰形解析：峰形可以提供有关化学键的对称性和振动模式的信息。
对称性较高的化学键通常产生对称的峰形，而不对称性较高的化学键则产生不对称的峰形。
通过观察红外光谱图谱中吸收峰的峰形特征，可以进一步确定有机化合物的结构。
3. 峰强解析：吸收峰的强度与化学键或基团的数量有关。
通常，吸收峰的强度与化学键的数目成正比。
因此，通过观察不同吸收峰的强度差异，可以推测有机化合物中各种化学键或基团的相对含量，从而对其结构进行分析。
三、红外光谱与结构的关系不同化学键和基团在红外光谱图谱中具有独特的特征吸收峰。
下面以几个常见的功能团为例，介绍它们在红外光谱图谱中的特征吸收峰。
1. 羟基（OH）：羟基在红外光谱图谱中通常在3100-3600 cm^-1产生宽峰，由于氢键的存在，峰形较为复杂。
有机化合物的红外光谱分析
有机化合物的红外光谱分析系别：化学物理系学号：PB09206108姓名：倪宇飞有机化合物的红外光谱分析、实验目的(1)初步掌握两种基本样品制备技术及傅立叶变换红外光谱仪的简单操作。
(2)通过谱图解析及标准谱图的检索，了解由红外光谱鉴定未知物的一般过程。
、实验原理(1)原理概述物质分子中的各种不同基团，在有选择的吸收不同频率的红外辐射后，发生振动能级之间的跃迁，形成各自独特的红外吸收光谱。
据此，可对物质进行定性和定量的分析。
特别是对化合物结构的分析，应用更为广泛。
(2)对试样的要求A. 试样应该是单一组分的纯物质，纯度应大于98%,便于与纯化合物的标准进行对照，多组分试样应尽量在测试前预先用分馏、萃取、重结晶、区域熔融和色谱法进行分离提纯；B. 试样中不应含有游离水。
本身水有红外吸收，会严重干扰样品的谱图，而且会侵蚀吸收池的盐窗，游离水的吸收为止约为3400cm-1以及1630cm-1;C. 试样的浓度和测试厚度应该选择适当，以使光谱图中的大多数吸收峰透射比处于10%〜80%范围内。
(3)制样方法本次实验中的提供了固体和液体两种未知待测样品，因此有针对性的采用了两种制样方法A. 液膜法对于沸点较高的的液体，直接将样品滴在两块NaCI盐窗之间，形成没有气泡的毛细厚度液膜，之后用夹具固定，放入仪器的光路中进行测试。
本实验中由于液体的流动性较差，故只用一片盐窗即可；B. KBr压片法，将1〜2mg固体试样与200mg纯KBr研细混合，研磨至粒径小于2微米，在油压机上压成透明薄片即可用于测定。
(4)仪器工作原理傅立叶变换红外光谱仪主要由光源(硅碳棒、高压汞灯)、Michelson干涉仪、检测器、计算机和记录仪组成FTIR 仪器工作原理图Michelson 干涉仪光学示意及原理图测试样品时时，由于样品对某些频率的红外光有吸收， 使检测器的干涉强度发生 变化，从而得到不同的干涉图。
红外光是复合光，检测器接收到的信号是所有频 率的干涉图的加和。
实验6有机化合物的红外光谱分析
实验6有机化合物的红外光谱分析有机化合物的红外光谱分析【实验⽬的】1、初步掌握两种基本样品制备技术及傅⾥叶变换光谱仪器的简单操作；2、通过谱图解析及⽹上标准谱图的检索，了解由红外光谱鉴定未知物的⼀般过程；3、掌握有机化合物红外光谱测定的制样⽅法，回顾基础有机化学光谱的相关知识。
【基本原理】原理概述：物质分⼦中的各种不同基团，在有选择地吸收不同频率的红外辐射后，发⽣振动能级之间的跃迁，形成各⾃独特的红外吸收光谱。
据此，可对物质进⾏定性和定量分析。
特别是对化合物结构的鉴定，应⽤更为⼴泛。
红外吸收法：类型：吸收光谱法；原理：电⼦的跃迁——电⼦由于受到光、热、电等的激发，从⼀个能级转移到另⼀个能级的现象。
这是因为分⼦中的电⼦总是处在某⼀种运动状态中，每⼀种状态都具有⼀定的能量，属于⼀定的能级。
当这些电⼦有选择地吸收了不同频率的红外辐射的能量，发⽣振动能级之间的跃迁，形成各⾃独特的红外吸收光谱。
据此，可对化合物进⾏定性和定量分析。
条件：分⼦具有偶极矩。
【仪器与试剂】1、仪器：傅⾥叶变换红外光谱仪（德国Bruker公司，TENSOR27型;美国Thermo Fisher公司，Nicolet6700型）；压⽚机；玛瑙研钵；红外灯。
2、试剂：KBr晶体，待分析试样液体及固体。
【实验步骤】1、样品制备（1）固体样品：KBr压⽚法——在玛瑙研钵将KBr晶体充分研磨后加⼊其量5%左右的待测固体样品，混合研磨直⾄均匀。
在⼀个具有抛光⾯的⾦属模具上放⼀个圆形纸环，⽤刮勺将研磨好的粉末移⾄环中，盖上另⼀块模具，放⼊油压机中进⾏压⽚。
KBr 压⽚形成后，若已透明，可⽤夹具固定测试；（2）液体样品：液膜法——取⼀对NaCl 窗⽚，⽤刮勺沾取液体滴在⼀块窗⽚上，然后⽤另⼀块窗⽚覆盖在上⾯，形成⼀个没有⽓泡的⽑细厚度薄膜，⽤夹具固定，即可放⼊仪器光路中进⾏测试，此法适⽤于⾼沸点液体样品。
（本实验中液膜法采⽤如下⽅法制得：制备纯的KBr 压⽚，然后将待测液体滴在压⽚上，然后⽤夹具固定即可）2、仪器测试与解析（1）打开红外光谱测试软件→进⼊测试对话框→背景测试→样品测试→标峰值→打印谱图→取出样品；（2）解析谱图，推出可能的结构式。
有机化合物红外光谱测定
1) 压片法
此法是红外光谱中最常用的样品制备方法。取供 试品约1mg，置玛瑙研钵中，加入干燥的溴化钾 或氯化钾细粉约200mg，充分研磨均匀，置于直 径为13mm的压模中，使铺布均匀，抽真空约 2min后，加压至0.8～1GPa，保持2～5min，除 去真空，取出制成的供试片，用目视检查应均匀 透明，应无明显颗粒状样品。在按正常研磨条件 压制KBr药片的同时，压制一未经研磨(样品颗粒 较大时可轻微研磨)或过度研磨的药片，以比较考 察研磨是否会引起晶型变化，若研磨时可引起转 晶，则该药品不能采用压片法，此时可尝试石蜡 糊法，并确定后者是否适用。
2) 糊法
• KBr压片(包括研磨和压制过程)过程中有转晶现象 发生时可以采用此法。取供试品约5mg，置玛瑙 研钵中，滴加少量液状石蜡或其他适宜的液体， 制成均匀的糊状物。取适量糊状物夹于两个溴化 钾片(每片重约150mg)之间，作为供试片；以溴 化钾约300mg制成空白片作为背景补偿。亦可用 其他适宜的盐片夹持糊状物。建议：石蜡糊法不 需扣除石蜡糊空白，溶剂的强吸收带处对样品的 判断没有影响。石蜡峰主要在出现在3000 cm-1 附近、1460 cm-1、1380 cm-1和700 cm-1附近
• 样品的研磨宜适中，研磨不够易造成光谱 基线倾斜，而研磨过度则会导致转晶或晶 格严重破坏，所以研磨的时间和力度应适 当控制。为避免或减弱研磨对供试品晶格 的破坏，以样品和KBr混匀后研磨为好。通 常，压制的药片若透明均匀而且用它录制 的光谱基线平直，即表明研磨适中。若高 波数基线的透光率明显低于低波数基线的 透光率，说明样品颗粒太大，研磨不够。
二、数据记录与处理
• 1．指出苯甲酸、苯甲酸钠红外谱图中的各官能团 的特征吸收峰，并作出标记。
• 2．将未知化合物官能团区的峰位列表，并根据其 他数据指出可能结构。
红外光谱分析实验报告
红外光谱分析实验报告红外光谱分析实验报告引言：红外光谱分析是一种非常重要的分析技术，它通过测量物质在红外光波段的吸收和散射特性，来研究物质的结构和成分。
本实验旨在通过红外光谱仪对不同化合物进行测试，探索其红外光谱图谱，进而了解物质的结构和功能。
实验方法：1. 实验仪器与试剂本实验使用的是一台红外光谱仪，试剂包括苯酚、甲醇、丙酮等有机化合物。
2. 实验步骤（1）将待测样品制备成适当的固体或液体样品。
（2）将样品放置在红外光谱仪的样品槽中。
（3）选择适当的波长范围和扫描速度，开始测量。
（4）记录红外光谱图谱，并进行分析和解读。
实验结果与分析：1. 苯酚的红外光谱分析苯酚是一种常见的有机化合物，它的红外光谱图谱显示了许多特征峰。
在波数范围为4000-400 cm^-1之间，我们可以观察到苯酚的O-H伸缩振动峰，峰位在3400 cm^-1左右。
此外，还可以观察到苯环的C-H伸缩振动峰，峰位在3000-3100 cm^-1之间。
2. 甲醇的红外光谱分析甲醇是一种常用的溶剂，其红外光谱图谱也有着独特的特征。
在波数范围为4000-400 cm^-1之间，我们可以观察到甲醇的O-H伸缩振动峰，峰位在3600-3650 cm^-1之间。
此外，还可以观察到C-H伸缩振动峰，峰位在2800-3000 cm^-1之间。
3. 丙酮的红外光谱分析丙酮是一种常用的有机溶剂，其红外光谱图谱也有着独特的特征。
在波数范围为4000-400 cm^-1之间，我们可以观察到丙酮的C=O伸缩振动峰，峰位在1700-1750 cm^-1之间。
此外，还可以观察到C-H伸缩振动峰，峰位在2800-3000 cm^-1之间。
结论：通过本实验的红外光谱分析，我们可以观察到不同化合物的红外光谱图谱，并解读出它们的结构和功能。
苯酚、甲醇和丙酮的红外光谱图谱中的特征峰提供了宝贵的信息，帮助我们了解这些化合物的分子结构和它们之间的化学键。
红外光谱分析技术在化学、药学、材料科学等领域具有广泛的应用前景，对于研究和开发新材料、新药物等具有重要意义。
有机物红外光谱的测绘及结构分析
不同官能团和化学键在红外光谱中具有不同 的特征吸收峰，通过分析这些特征吸收峰的 位置和强度，可以推断出有机物的分子结构 和分子间的相互作用。
红外光谱技术还可以用于有机物分 子的定量分析和纯度检测，为有机 化学、药物化学和材料科学等领域 的研究提供了重要的实验依据。
研究不足与展望
虽然红外光谱技术已经得到了广泛的应用，但仍存在一些 局限性，如对某些复杂有机物或高分子聚合物的解析能力 有限。
有机物红外光谱的测绘及结构分析
目录
• 引言 • 有机物红外光谱的基本原理 • 有机物红外光谱的测绘方法 • 有机物红外光谱的结构分析方法 • 实例分析 • 结论与展望
01 引言
主题简介
• 红外光谱是一种常用的光谱分析技术，用于研究分子振动和 转动能级跃迁。有机物红外光谱的测绘及结构分析是利用红 外光谱技术对有机物分子进行结构分析和表征的重要手段。
5. 分析光谱
根据光谱特征峰的位置和强度， 推断有机物的官能团和结构信 息。
数据收集和处理
光谱数据
记录有机物在各个波数下的红外吸收强度，形成光谱 图。
特征峰识别
根据已知的红外光谱特征峰，识别出样品中存在的官 能团。
数据处理和分析
对光谱数据进行处理和分析，提取有机物的结构信息， 如碳氢比、官能团类型等。
峰的位置与强度
红外光谱的峰位置与有机物的官能团有关，峰的强度则与官能团的 数量和样品浓度有关。
峰的形状
峰的形状可以提供有关分子内部结构的更多信息，如氢键的存在与 否。
红外光谱在有机物结构分析中的应用
官能团鉴定
通过分析特征峰的位置和强度，可以确定有 机物中存在的官能团。
化合物鉴别
结合已知化合物的红外光谱，可用于鉴别未 知化合物的结构。
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有机化合物的红外光谱分析
系别：化学物理系
学号：PB09206108
姓名：倪宇飞
有机化合物的红外光谱分析
一、实验目的
（1）初步掌握两种基本样品制备技术及傅立叶变换红外光谱仪的简单操作。
（2）通过谱图解析及标准谱图的检索，了解由红外光谱鉴定未知物的一般过程。
二、实验原理
（1）原理概述
物质分子中的各种不同基团，在有选择的吸收不同频率的红外辐射后，发生振动能级之间的跃迁，形成各自独特的红外吸收光谱。
据此，可对物质进行定性和定量的分析。
特别是对化合物结构的分析，应用更为广泛。
（2）对试样的要求
A.试样应该是单一组分的纯物质，纯度应大于98%，便于与纯化合物的标准进行
对照，多组分试样应尽量在测试前预先用分馏、萃取、重结晶、区域熔融和色谱法进行分离提纯；
B.试样中不应含有游离水。
本身水有红外吸收，会严重干扰样品的谱图，而且会
侵蚀吸收池的盐窗，游离水的吸收为止约为3400cm-1以及1630cm-1；
C.试样的浓度和测试厚度应该选择适当，以使光谱图中的大多数吸收峰透射比处
于10%～80%范围内。
（3）制样方法
本次实验中的提供了固体和液体两种未知待测样品，因此有针对性的采用了两种制样方法
A.液膜法
对于沸点较高的的液体，直接将样品滴在两块NaCl盐窗之间，形成没有气泡的毛细厚度液膜，之后用夹具固定，放入仪器的光路中进行测试。
本实验中由于液体的流动性较差，故只用一片盐窗即可；
B.KBr压片法，将1～2mg固体试样与200mg纯KBr研细混合，研磨至粒径小
于2微米，在油压机上压成透明薄片即可用于测定。
（4）仪器工作原理
傅立叶变换红外光谱仪主要由光源（硅碳棒、高压汞灯）、Michelson干涉仪、检测器、计算机和记录仪组成
FTIR仪器工作原理图
Michelson干涉仪光学示意及原理图
测试样品时时，由于样品对某些频率的红外光有吸收，使检测器的干涉强度发生变化，从而得到不同的干涉图。
红外光是复合光，检测器接收到的信号是所有频率的干涉图的加和。
三、红外谱图的解析
（1）红外谱图的主要参量
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；反之，出现在低波数区。
峰强瞬间偶极矩变化大，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；
峰形键两端原子电负性相差大的伸缩振动峰形较宽，如O-H，N-H 等氢键的伸缩振动峰宽，C=O伸缩振动具有中等宽度，而C-C振动峰型较窄。
（2）红外光谱的峰区
其中第一至三区域为官能团区，第四区为指纹区；
（3）常见官能团的特征吸收频率
四、仪器与试剂
1.仪器
傅立叶变换红外光谱仪（德国Bruker公司，Tensor27型）；压片机；玛瑙研钵；
红外灯，脱脂棉，镊子，窗片，夹具；
2.试剂
NaCl窗片、KBr窗片，无水乙醇；分子式为C7H6O3的固体未知样品，分子式为C16H22O4的液体未知样品。
五、实验步骤
1.样品制备
（1）固体样品（C7H6O3）:KBr压片法
用一玛瑙研钵将KBr晶体充分研磨充分后加入其质量5%的待测固体样品，混合均匀并使其粒径小于2微米。
在一个具有抛光面的金属模具上放一个圆形纸环，用刮勺将待测Y样品完全置于纸环内，盖上模具放于油压机中压片，成片后放入夹片中待测；
（2）液体样品：液膜法
在红外灯下，取一块NaCl盐窗，用刮勺沾取一滴待测液体样品均匀的涂在窗片上，安装好夹具待测；
2.仪器测试
进入测试对话框背景测试样品测试标峰值打印谱图
取出样品室中的样品
根据所提供的分子式，结合IR谱图，推测可能该未知化合物的分子结构式。
六、实验结果讨论与分析
1.C7H6O3固体样品的红外谱图分析
实际测得的IR谱图附在报告的结尾处；
首先计算出该分子的不饱和度ω=7+1-6/2=5在仅有七个碳的情况下有五个不饱和度，可以初步断定该分子内部存在苯环结构。
在红外谱图上可以读出在1982.62cm-1、1612.5cm-1、1443.27cm-1有强吸收峰出现，这是苯环骨架振动的特征吸收。
在2857.67cm-1处有一较宽的中强峰，这是羧基的特征吸收峰，由于羧基的存在，拉平了苯环上的C-H振动吸收。
从峰形上看有形成分子内氢键的趋势。
在3236.81cm-1处有一个尖锐的吸收峰这是游离羟基的特征吸收峰，不过通常情况下的—OH吸收峰应在3300cm-1左右，由于苯环共轭效应带来的电子云平均化使得化学键的力常数有所下降。
不过从峰形来看，羟基是游离状态，故该分子的实际状态可能是羧基形成了分子间氢键但羟基处于游离状态。
现在可以确定的是分子内有苯环、羟基、羧基三种官能团，为了确定本的取代情况，必须借助指纹区的吸收情况；
在758.90cm-1和658.68cm-1有两个明显的强吸收存在，可以确定时而取代的情况。
但由于谱图的条件不是很理想，干扰峰很多，无法进行进一步的判断，故查询标准谱进行比较。
对二取代的情况
间二取代的情况
邻二取代的情况
将这三幅标准图与实际测得的IR谱图进行比较，可以看到邻二取代的情况吻合度最高，特别是3236.81cm-1处的羟基吸收峰以及2857.67cm-1处羧基的吸收，无论是峰形还是峰强都完全吻合。
因此可以确定分子式为C7H6O3的化合物为水杨酸。
水杨酸是一种白色粉末状晶体，与未知样品的物理性质接近。
2.C16H22O4液体样品的红外谱图分析
首先计算出该分子的不饱和度ω=16+1-22/2=6，同样是一个饱和度较大的分子；在1599.72cm-1、1579.71cm-1、1384.14cm-1处有尖锐的吸收峰，这是苯环的骨架振动特征吸收，可以初步确定该化合物为芳香族化合物；
在3071.09cm-1处有一尖锐的中强峰，这是苯环上C-H的振动吸收峰，没有波数更高的吸收峰，说明分子内不含游离的羟基或是C=C结构，有可能是酯类化合物；
在1731.04cm-1处有强吸收峰存在，这是羰基（一般1730cm-1附近为酯类）的特征吸收峰；1122.03cm-1、1286.43cm-1有两个宽且较强的吸收峰，这是酯类C-O 伸缩振动的特征吸收峰。
再来看饱和烃基的情况，2960.09cm-1和2873.61cm-1说明分子内饱和烃基的种类比较多，另外在720cm-1附近并没有看到明显的吸收峰存在，故分子内可能并不存在-(CH2)n-的结构。
下一步确定苯环的取代情况，744.18cm-1处有一明显的吸收峰，可能是邻而取代的芳香族化合物；
考虑到实验室提供的试剂应该是无毒且易于获取的试剂，故先假定该分子的对称性比较高。
推测有两种可能的结构
第一种情况
该化合物的标准IR谱图
将该IR谱图与所测得的IR谱图进行对比，可以看到在2800～3000cm-1之间的峰形有较大出入，即饱和烃基的与实际的未知样品不符，故这种结构可以排除。
第二种情况，取代基上连有异丙基。
该化合物的IR谱图为
对比谱图可得第二种情况更符合，即支链上为异丙基结构。
七、思考题
1.为什么测试红外光谱选用KBr和NaCl制样？有什么优缺点？
因为如果用纯样品进行测试的话，吸收太强，导致吸收峰难以观察到，无法进行分析；必须加入一些试剂将待测样品进行稀释；选用KBr和NaCl是因为它们在测试的波段没有吸收，不会影响最终分析的结果。
但是缺点也很明显，二者都会吸收空气中的水分，容易被水侵蚀。
2.用FT-IR仪测试样品时为什么要先做背景测试？
因为仪器自身原因及外界环境造成的背景干扰会影响测试结果的可信度，故必须先测试背景并在测试的结果中扣除背景噪声信号的影响。
3.如何用红外光谱鉴定饱和烃、不饱和烃和芳香烃的存在？
对于饱和烃，其C-H的面内伸缩振动特征吸收位于3000cm-1以内，在1465cm-1左右是甲基的C-H面外弯曲振动，亚甲基的略低，若存在-(CH2)n-的结构在720cm-1附近会有一个中强峰；
对于不饱和烃，与双键C相连的氢伸缩振动吸收位置一般在3000～3100cm-1之间，在1620～1680cm-1之间是双键的伸缩振动；
芳香族化合物的C-H伸缩振动与不饱和烃类比较接近，IR谱图主要的区别在于芳香族化合物在1420cm-1～1600-1有2～4个明显的吸收，这是苯环的骨架振动；同时苯也有一个700～1000cm-1的指纹区用于判断芳环上的取代情况。
4.醇类、羧酸和酯类话和物的红外光谱有何区别？
首先在酯类化合物中是看不到羟基的特征吸收峰的，对于醇类化合物一般-OH伸缩振动，游离态3630 cm-1非常尖锐；有氢键存在时为3550 ~ 3200cm-1的宽峰，羧酸的羟基伸缩振动一般在2500～3300cm-1之间，缔合状态是一个宽峰；另外醇的C-O伸缩振动在1000～1200cm-1左右，高于羧酸；羧酸在1700cm-1处有羰基的吸收峰而醇类没有；
对于羧酸和酯类，除了酯类没有羟基的吸收外，酯类在1000～1300cm-1有几个宽而强的C-O伸缩振动吸收峰。