红外光谱定性分析
红外光谱法的定义和特点
红外光谱法的定义和特点
一、定义
红外光谱法是一种广泛应用于物质分析和表征的技术。
它基于物质与红外辐射的相互作用，通过检测和分析物质对不同波长的红外辐射的吸收情况，来确定物质的成分和结构。
二、红外光谱法的特点如下：
1.非破坏性分析：
红外光谱法不需要对样品进行破坏性处理，可以在不破坏样品的情况下获取有关样品成分和结构的信息。
这使得它适用于对宝贵或不可再生样品进行分析。
2.物质识别能力：
红外光谱法对于不同种类的物质具有很高的识别能力。
不同物质对红外辐射的吸收具有独特的指纹区域，通过比较样品的红外光谱与已知物质的光谱数据库，可以确定样品中存在的物质。
3.定性和定量分析：
红外光谱法可以用于定性分析，即确定样品中存在的物质种类。
同时，它也可以用于定量分析，通过测量吸光度和建立标准曲线，可以确定样品中物质的含量。
4.宽波长范围：
红外光谱法覆盖了广泛的波长范围，通常分为近红外、中红外和远红外三个区域。
不同的红外区域可以提供不同类型的信息，使得红外光谱法在不同领域的应用具有灵活性和多样性。
总的来说，红外光谱法具有非破坏性、物质识别能力强、定性和定量分析能力以及宽波长范围等特点，因此在化学、生物、材料科学等领域得到广泛应用。
化学分析和红外光谱的定性分析
应用范围比较
化学分析：适用于各种物质，特别 是金属和无机物的分析
优势比较：化学分析方法简单、快 速、准确；红外光谱法可以提供分 子结构和化学键的信息
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红外光谱法：适用于有机物和部分 无机物的分析，特别适合于高分子 化合物和有机化合物的分析
局限性比较：化学分析方法可能会 受到干扰，如杂质和共存物的干扰； 红外光谱法可能会受到样品状态和 制样方法的影响
步骤：选择适当的滴定剂、确定滴 定条件、进行滴定实验、记录滴定 数据并计算结果
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原理：根据化学反应的计量关系， 通过滴定剂的加入量计算被测物质 的含量
应用：适用于多种无机物和有机物 的定量分析，尤其在金属离子和酸 碱度的测定中应用广泛
重量分析法
定义：通过测量物质质量来确定其化学组成的分析方法 原理：根据化学反应后质量的增加或减少来计算反应物或生成物的质量 步骤：分离、干燥、称重、计算 优点：准确度高，可用于常量组分的分析
分光光度法
定义：利用物质对光的吸收特性进行定性、定量分析的方法
原理：不同物质对不同波长的光的吸收程度不同，通过测量物质对光的吸收程度，可以 确定物质的种类和含量
应用：在化学分析中广泛应用，可用于测定高、中、低浓度的物质
优点：操作简便、准确度高、灵敏度高
色谱分析法
简介：色谱分析法是一种分离和分析复杂样品中不同组分的方法，通过不同物质在固 定相和流动相之间的分配系数差异进行分离。
展望：随着分析科学的发展，化学 分析和红外光谱的定性分析将会更 加精准、快速和自动化。
04
化学分析和红外光谱定 性分析的实例
红外光谱测定注意事项及定性分析1
因素为化学键力常数 k 和原子质量。 k 大，化学键的振动波数高，如:
kCC(2222cm-1)>kC=C(1667cm-1)>kC-C(1429cm-1) 质量m大，化学键的振动波数低，如:
mC-C(1430cm-1)<mC-N(1330cm-1)<mC-O(1280cm-1)
红外样品的制备
固体样品： 压片法 、糊状法 、溶液法 、 薄膜法
液体样品的制备：溶液法、成膜法 气体样品的制备：充入气体样品槽。
药品检验中最常见为固体样品压片法
键 RCCH
2100-2140
及 RCCR’ 2196-2260
R=R’则无红外吸收
累
2240-2260
分子中有 N，H，C，峰
积 CN
（非共轭） 强且锐；
双
2220-2230
有） 则越弱。
双键伸缩振动区（1900~1200cm-1）
C=O 1900-1650
C=OC 1680-1620
大于18%
3025.61
2849.53
3000 CM-1
2800
2600
0139 0.013
0.012
0.011
0.010
0.009
0.008
0.007
0.006
0.005
0.004
0.003
0.002
0.001
0.000
0.001
0.002
0.003
0.004
0050
3996.8
3600
3200
不同的样品采用不同的制样技术，同一样品 采用不同的制样技术，可能会得到不同的光 谱
红外吸收光谱分析技术—实用分析技术
（2）光谱解析一般程序
1）试样的分离和精制 试样不纯会给光谱解析带来困难，因此对混合试样要进
行分离，以得到单一纯物质。 2）了解试样来源及性质
了解试样来源、元素分析值、相对分子量、熔点、沸 点、溶解度等有关性质。
官能团定性是根据化合物的红外光谱的特征基团频率来 检定物质含有哪些基团，从而确定有关化合物的类别。
标准对照则需要由化合物的红外光谱并结合其它实验资 料来判断有关化合物。
2.定量分析
红外光谱的谱带较多，选择余地大，所以能方便地 对单一组份或多组份进行定量分析。 红外光谱法的灵敏 度较低，不适于微量组份测定。红外光谱法定量分析的 依据与紫外-可见光谱法一样，也是基于朗伯-比尔定律 ，通过对特征吸收谱带强度的测量来求出组份含量。但 与紫外-可见光谱法相比，红外光谱法在定量方面较弱。
3.结构分析 （1）特征区与指纹区
物质的红外光谱是其分子结构的反映，谱图中的吸收峰与 分子中各基团的振动形式相对应。
特征区：4000 - 1250cm-1 高频区 区内的峰是由伸缩振动产生的吸收带，比较稀疏，容易辨认，常
用于鉴定官能团。光谱与基团的对应关系强 。 指纹区：1250 - 600 cm-1 低频区
3）根据分子式计算不饱和度
U 2 2n4 n3 n1 2 Nhomakorabea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
4）解析方法（四先四后） • 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
【清华】实验一 未知样品的红外光谱定性分析
实验一未知样品的红外光谱定性分析班级:化01实验时间:20131022组员: 常宽(2010011839) 郭雅容(2010011822)肖雅博(2010011824) 孙悦(2010011825)一、实验目的1.了解鉴定未知物的一般过程，掌握用标准谱库进行化合物鉴定的方法。
二、实验原理在相同的制样和测定条件下，被分析的样品和标准纯化合物的红外光谱谱图，若吸收峰的位置、吸收峰的数目和峰的强度完全一致，则可认为这两者是同一化合物。
三、仪器和试剂仪器：Perkin Elmer Spectrum One 光谱仪，压片和压膜，玛瑙研钵，镊子，KBr(AR)未知试样：固体：C4H6O5, C6H6O2, C8H6O4四、实验内容及步骤1.取200 mg干燥的KBr粉末，在玛瑙研钵中混均后研磨（颗粒在2 微米左右），压片，测绘红外背景吸收；2.取1～2 mg 的未知样品粉末与200 mg干燥的KBr粉末，在玛瑙研钵中混均后研磨（颗粒在2 微米左右），压片，测绘红外谱图。
根据分子式和谱图，结合谱图检索确定未知化合物的结构。
五、数据记录与分析1. C4H6O5红外吸收谱图对于第一个样品，我们经过研磨压片红外分析之后，得到了如图1所示的红外光谱结果。
我们利用软件将主要的峰和系列峰标注在了谱图之上。
由图中可见，主要的吸收峰为3445 cm-1的尖峰，3000 cm-1的钝峰，1720 cm-1的强度最大的吸收峰。
此外，在1500 cm-1-1000 cm-1处有许多特征峰。
其中3446cm-1的尖峰是未缔合羟基的吸收峰；2992 cm-1的宽峰是羧酸的羟基缔合峰；1688cm-1的峰是羰基的伸缩振动峰。
根据我们所学过的相关知识，我们可以从红外谱图上推测样品的结构。
3445 cm-1的吸收峰表明可能有游离的羟基，2992 cm-1的吸收峰表明可能有缔合的羟基，1688 cm-1的吸收峰表明存在羰基，计算不饱和度为2，且共有5个氧原子，结合标准谱图的对比，该化合物应为HOOCCH2CH(OH)COOH图1 C4H6O5红外吸收谱图2.C6H6O2红外吸收谱图对于第二个样品，我们经过研磨压片红外分析之后，得到了如图2所示的红外光谱结果。
红外光谱法的定性分析
红外光谱法的定性分析红外光谱法简介红外光谱法（IR）是一种分析物质结构的无损检测手段，其原理是通过分析物质吸收、反射或透射红外辐射的特点，推断其结构。
这种检测方法可以用于有机化学、生化学、材料科学、地球科学等领域的分析工作，是一种常见的定性和定量分析工具。
红外光谱法通常使用红外光谱仪来进行分析。
光谱仪会将可见光和红外光经过相应的光学元件后，照射到样品上，收集样品吸收、反射或透射的辐射，并将其转化成光谱图形。
红外光谱图展示了样品中不同频率（波数）下，吸收或透射的光量，通过对光谱图的分析，就可以推断样品的结构。
红外光谱法的主要应用红外光谱法通过检测样品中不同波数下的吸收和透射情况，从而推断分子的结构，其主要应用于以下几个领域：1. 化学分析在化学分析中，红外光谱法常常用于鉴别无机和有机物质、确定结构等方面。
鉴别无机物质时，我们可以检测样品中不同波数下的吸收情况，通过波谷或者峰值的位置判断是否为一定的无机物质。
确定有机物质的结构时，我们可以先将不同的有机物质进行红外光谱测试，然后通过比对其红外光谱图，推断其结构。
2. 材料科学在材料科学中，红外光谱法可以用于分析分子中的化学键以及表面化学性质，从而评估材料的性能。
例如，在聚合物材料的分析中，我们可以通过分析材料中特有的吸收峰值，判断材料的结构和组分。
3. 药物分析在药物分析中，红外光谱法常常用于定量和质量控制方面。
可以通过样品中不同波数下的吸收来确认药物的结构，进而进行质量控制。
同时，还可以进行药物的成分鉴别，判断其是否为假药或劣质药品。
红外光谱法的优势红外光谱法作为一种无损检测手段，具有如下几个优势：1. 非破坏性和其他常见的分析手段相比，红外光谱法不会破坏样品，因此样品可以重复使用，具有很高的经济性。
2. 非接触性红外光谱法可以在不接触样品的情况下进行测试，避免了样品受到污染、变形或损坏等问题，同时样品的数量也可以任意调整。
3. 快速、精准性高红外光谱法的测试速度很快，而且在测试过程中也不需要在样品表面上增加或者减少任何物质。
红外光谱定性分析的应用范围
红外光谱定性分析的应用范围
1.基团与特征吸收谱带的对应关系
分子中所含各种官能团都可由观察其红外光谱鉴别。
2.相同化合物有完全相同的光谱
相同化合物有完全相同的光谱，不同物质虽然有一小部分结构或构型的差异必显示出不同的光谱，但要注意物理状态不同造成的谱图变化。
例如，同一物质晶型不同，分子排布不同，对光折射有差别，吸收情况就不一样，利用其可以测高分子物质的结晶度。
比较一物质在不同浓度溶液中的光谱，可辨别分子间或分子内的氢键。
顺反异构体极易用红外光谱来区别。
在鉴定物质是否是同一物质时，为消除物理状态造成的影响，宜设法将样品制成溶液或熔融形式测定红外光谱。
3.旋光性物质
旋光性物质的左旋、右旋以及消旋体都有完全相同的红外光谱。
4.物质纯度检查
物质结构测定一般要求物质的纯度在98%以上，因为杂质亦有其吸收谱带，可在光谱上出现。
不纯物质的红外光谱吸收带较纯品多，或若干吸收带相互重叠，不能分清，可用比较提纯前后的红外光谱来了解物质提纯过程中杂质的消除情况。
5.观察反应过程
在反应过程中不断测定红外光谱，据反应物的基本特征频率消失或产物吸收带的出现，观察反应过程，测定反应速度，研究反应机理。
6.在分析提纯方面
在将一复杂混合物用蒸馏法或色谱分离法分离提纯过程中，常用测定红外光谱来
追踪提纯的程度，了解分离开的各物质存在何处及其浓度大致如何。
红外光谱分析法试题及答案
氢键效应使OH伸缩振动谱带向 波数方向移动。
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一般多原子分子的振动类型分为 振动和 振动。
添加标题
在分子振动过程中，化学键或基团的 不发生变化，就不吸收红外光。
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比较C = C和C = O键的伸缩振动，谱带强度更大的是 。
红外光谱分析法 试题及答案
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一、简答题
产生红外吸收的条件是什么?是否所有的分子振动都会产生红外吸收光谱?为什么? 以亚甲基为例说明分子的基本振动模式. 何谓基团频率? 它有什么重要用途?
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红外光区位于可见光区和微波光区之间，习惯上又可将其细分为 、 和 三个光区。
在红外光谱中，通常把4000一 1500 cm -1 的区域称为 区，把1500－ 400 cm -1的区域称为 区。
根据Frank一Condon原理，分子受到红外光激发时发生分子中 能级的跃迁；同时必然伴随分子中 能级的变化。
影响基团频率的因素有哪些? 解:有内因和外因两个方面. 内因: (1)电效应,包括诱导、共扼、偶极场效应；（2）氢键；（3）振动耦合；（4）费米共振；（5）立体障碍；（6）环张力。 外因：试样状态，测试条件，溶剂效应，制样方法等。
何谓指纹区？它有什么特点和用途？
解：在IR光谱中，频率位于1350 -650cm -1的低频区称为指纹区．指纹区的主要价值在于表示整个分子的特征，因而适用于与标准谱图或已知物谱图的对照，以得出未知物与已知物是否相同的准确结论，任何两个化合物的指纹区特征都是不相同的．
四、正误判断
01
02
03
红外光谱的分析实验报告
一、实验目的1. 了解红外光谱的基本原理和实验方法。
2. 掌握红外光谱仪的操作技能。
3. 通过红外光谱分析，鉴定样品的化学成分。
二、实验原理红外光谱分析是一种基于分子振动和转动能级跃迁的光谱分析方法。
当分子吸收红外光时，分子中的化学键发生振动和转动，从而产生特征的红外光谱。
红外光谱具有特征性强、灵敏度高、样品用量少等优点，广泛应用于化学、化工、生物、医药等领域。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：傅里叶变换红外光谱仪、样品制备仪、样品瓶、玻璃棒、酒精、丙酮等。
2. 试剂：待测样品、KBr、压片机、滤纸等。
四、实验步骤1. 样品制备：将待测样品研磨成粉末，用玻璃棒搅拌均匀，然后将粉末与KBr按一定比例混合，压制成薄片。
将薄片放置在样品室中。
2. 红外光谱扫描：打开红外光谱仪，预热仪器至规定温度。
将样品薄片放入样品室，进行红外光谱扫描。
扫描范围为4000～400cm-1，分辨率为4cm-1。
3. 数据处理：将扫描得到的数据输入计算机，进行数据处理和峰位定位。
4. 结果分析：根据红外光谱的特征峰，对照标准光谱图，对样品进行定性分析。
五、实验结果与分析1. 样品A：在红外光谱图中，出现以下特征峰：（1）3340cm-1：O-H伸缩振动峰，表明样品中含有羟基；（2）2920cm-1：C-H伸缩振动峰，表明样品中含有烷烃基；（3）1730cm-1：C=O伸缩振动峰，表明样品中含有羰基；（4）1450cm-1：C-H弯曲振动峰，表明样品中含有烷烃基。
综合以上特征峰，样品A为醇类化合物。
2. 样品B：在红外光谱图中，出现以下特征峰：（1）3420cm-1：N-H伸缩振动峰，表明样品中含有氨基；（2）2920cm-1：C-H伸缩振动峰，表明样品中含有烷烃基；（3）1730cm-1：C=O伸缩振动峰，表明样品中含有羰基；（4）1050cm-1：C-O伸缩振动峰，表明样品中含有醚键。
综合以上特征峰，样品B为酰胺类化合物。
六、实验讨论1. 实验过程中，样品制备是关键步骤，需确保样品均匀、无气泡。
傅立叶红外光谱定性分析
高分辨傅立叶红外光谱技术能够提供 更精细的谱图信息，有助于更准确地 解析和鉴别物质。
VS
高分辨傅立叶红外光谱技术需要更先 进的仪器和更高的实验条件，成本较 高，但具有广阔的应用前景。
傅立叶红外光谱与其他谱学技术的联用
傅立叶红外光谱与拉曼光谱、核磁共振等谱学技术联用，可以提供更全面的分子 结构和化学信息，提高定性分析的准确性。
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傅立叶红外光谱定性分析的应用
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特点
具有高灵敏度、高分辨率和高精度等 优点，能够提供物质分子的结构和组 成信息，广泛应用于化学、材料科学、 医药等领域。
傅立叶红外光谱定性分析的重要性
1 2 3
物质鉴定
通过傅立叶红外光谱定性分析，可以确定物质的 结构和组成，为物质的鉴定提供可靠依据。
质量控制
在生产过程中，对产品进行傅立叶红外光谱定性 分析有助于控制产品质量，确保产品符合相关标 准和要求。
傅立叶红外光谱定性分析
目 录
• 傅立叶红外光谱定性分析概述 • 傅立叶红外光谱定性分析的基本原理 • 傅立叶红外光谱定性分析实验技术 • 傅立叶红外光谱定性分析的应用 • 傅立叶红外光谱定性分析的挑战与展望
01 傅立叶红外光谱定性分析 概述
定义与特点
定义
傅立叶红外光谱定性分析是一种基于 红外光谱技术对物质进行定性的分析 方法。
利用标准谱图库中的数据，对所测谱图进行定性分析， 确定样品成分。
傅立叶红外光谱定性分析
傅立叶红外光谱定性分析傅立叶红外光谱（Fourier-transform infrared spectroscopy, FTIR）是一种常用的化学分析技术，通过测量样品中吸收红外光谱的强度来确定样品的化学成分。
红外光谱可以提供有关样品中的功能性基团、化学键和分子结构的信息，因此在定性分析中被广泛应用。
傅立叶红外光谱仪的工作原理是先将样品照射红外光，然后通过样品中红外光的吸收程度来得到光谱，最后使用傅立叶变换对光谱进行分析。
在傅立叶红外光谱中，红外光被吸收的频率和强度与样品中化学键的类型和数量有关。
在进行傅立叶红外光谱定性分析时，首先需要收集样品的红外吸收光谱。
光谱图上的吸收带反映了样品中不同基团的振动模式。
根据红外光的特点，通常可以将光谱分为三个区域：中红外区域、近红外区域和远红外区域。
中红外区域含有大部分有机化合物的吸收峰，近红外区域包含了氢氧化物和一些无机离子的吸收峰，而远红外区域则很少使用。
根据光谱图中的吸收带的位置和强度，可以判断样品中存在的官能团和化学键。
傅立叶红外光谱定性分析的关键是对各种官能团和化学键的红外光谱特征进行了解和熟悉。
例如，碳氢化合物通常在2900-3000 cm-1处有强吸收峰，羧基在1700-1750 cm-1处有强吸收峰，氨基在3300-3500 cm-1处有吸收峰。
通过对样品的光谱进行与这些特征进行对比，就可以初步确定化合物中存在的官能团。
在傅立叶红外光谱的定性分析中，还可以借助红外光谱数据库。
通过将样品的光谱与数据库中的标准光谱进行比对，可以从候选物质中确定最佳匹配物质。
同时，红外光谱数据库还可以提供各种官能团和化学键的光谱图谱，可以作为比对和参考。
傅立叶红外光谱定性分析具有简单、快速、非破坏性等优点。
它可以应用于多种样品，包括溶液、气态和固态样品。
此外，由于仪器的普及和红外光谱数据库的丰富，傅立叶红外光谱定性分析也成为了化学分析实验室中常用的方法之一总之，傅立叶红外光谱定性分析通过测量样品中红外光吸收的强度和频率来确定样品的化学成分。
红外光谱测定注意事项及定性分析
.
指纹区（可分为两个区）
单、双键伸缩振动 （不含氢）
苯衍生
物 的 泛 2000-1650
频
强峰。是判断酮、醛、酸、酯及酸酐的 特征吸收峰，其中酸酐因振动偶合而具 有双峰。 峰较弱（对称性较高）。在 1600 和 1500 附近有 2-4 个峰（苯环骨架振动），用于 识别分子中是否有芳环。 C-H 面外、C=C 面内变形振动，很弱， 但很特征（可用于取代类型的表征）。
红外光谱测定注意事项 及定性分析
.
红外光谱基本概念 傅立叶红外光谱仪 样品制备及注意事项 定性分析
.
一、红外光谱基本概念
1、红外光谱
又称分子振动转动光谱，属分子吸收光谱。样品受 到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收其中一些 频率的辐射，分子振动或转动引起偶极矩的变化，使 振-转能级从基态跃迁到激发态，相应于这些区域的
键 RCCH
2100-2140
及 RCCR’ 2196-2260
R=R’则无红外吸收
累
2240-2260
分子中有 N，H，C，峰
积 CN
（非共轭） 强且锐；
双
2220-2230
有 O 则弱，离基团越近
键
（共轭） 则越弱。
.
双键伸缩振动区（1900~1200cm-1）
C=O 1900-1650
C=OC 1680-1620
振动 特点：吸收峰稀疏、较强，易辨认 指纹区： 1250~400cm-1的低频区 ➢ 包含C—X（X：O，H，N）单键的伸缩振动及各种面内弯 曲 振动 特点：吸收峰密集、难辨认→指纹 在红外分析中，通常一个基团有多个振动形式，同时产 生多个谱峰（基团特征峰及指纹峰），各类峰之间相互 依存、相互佐证。通过一系列的峰才能准确确定一个基 团 的 存 在 。 （ 如 水 的 变 曲 振 动 1645cm-1, 伸 缩 振 动
课件：红外光谱的定性分析
（2）单核芳烃 的C=C键伸缩振动（1626 1650 cm-1 ）
苯衍生物在 1650 2000 cm-1 出现 C-H和C=C键的 面内变形振动的 泛频吸收（强度 弱），可用来判 断取代基位置。
7 X—Y，X—H 变形振动区 < 1650 cm-1
指纹区(1350 650cm-1 ) ,较复杂。 C-H，N-H的变形振动； C-O，C-X的伸缩振动； C-C骨架振动等。 精细结构的区分。
基团 甲基
亚甲基 烯烃C=C双键
不饱和C-H 炔烃碳碳叁键
苯环
特征基团频率
振动方式 反对称伸缩振动 对称伸缩振动 面外弯曲振动 面内弯曲振动 反对称伸缩振动 对称伸缩振动 面外弯曲振动
伸缩振动 伸缩振动 伸缩振动 C=C骨架振动 C-H伸缩振动
C-H面外弯曲振动
吸收峰位置/cm-1 2962±10 2872±10 1450±10 1385～1370 2926±5 2853±10 1465±20 1680～1600 3100～3000 2140～2100
1650～1450 2～4个峰 3100～3000 900～650
缩振动。 1377cm-1：CH3的弯曲振动; 1156cm-1： ω（CH3）（面外摇摆）; 969cm-1： δ（CH ） (面内摇摆）。
2 聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）
100
1730 1558 1477 1383 1238 1150 994 914
3379
80
δ(CH3)
60
%T
40
20
-0 4000
比值（峰面积或峰高）。 每一种物质、每一吸收带的相对强度是一定的，它同样 是
红外光谱定性分析示例
红外光谱定性分析示例红外光谱法无论是在科学技术方面，还是结构关系的研究方面都比较成熟，因此，应用也相当广泛，是现代物质研究的重要工具之一。
红外光谱的最大特点是具有特征性，谱图上的每个吸收峰代表了分子中某个基团的特定振动形式。
基于这一点我们可以通过红外光谱图对物质进行定性和定量分析。
1．定性分析1.1鉴定化合物在鉴定是否为已知的化合物时，通常又有这二种情况：一种是用已知的标准样品与样品在同样条件下测试，所得的红外光谱图，如果官能团区和指纹区的吸收峰及其相对强度完全吻合，则样品即被认为与该标准品为同一化合物。
另一种情况是没有标准样品时，可查阅有关的红外光谱的标准图谱。
一般来说官能团区和指纹区的吸收峰及其相对强度都完全吻合，则可以认为是同一化合物。
对于一个文献上没有的全新化合物的鉴定工作，则是一项很复杂的工作，仅凭一种红外光谱图是不能完全解决的，但是红外光谱图可以给我们提供一些很有用的官能团信息。
再用其他波谱方法，经典化学法，以及各项物理常数的测定等配合，然后经过多方面判断、推理综合考虑后才能下结论。
1.2．判断有机化合物的结构用红外光谱图判断化合物的结构通常是用的较多的。
下面我们将应用一些实例来讨论应用红外光谱判断化合物结构的方法：计算有机物的不饱和度不饱和度表示有机物中碳原子的饱和程度。
通过不饱和度的计算，可以缩小判断结构的范围。
提供可能结构的线索。
所以在测定结构时非常有用。
计算不饱和度u的经验公式为：u=1+n4+(n3–n1)/2式中n1，n3，n4分别表示分子中一价，三价和四价原子的数目。
通常规定双键（如C＝C，C＝O等）和饱和环的不饱和度为1；（Ｃ≡Ｃ，Ｃ≡Ｎ）的不饱和度为２，苯环的不饱和度为４（可理解为一个环加三个双键），但是应注意式中对二价原子不做考虑。
红外谱图解析根据不饱和度的计算，估计可能的基团，在谱图的不同区域查找该基团特征吸收峰存在的佐证。
下图是C7H9N的红外光谱图，我们根据该图谱可推断出该化合物的结构为邻甲苯胺。
红外吸收光谱分析
3300 缔合OH
CH2=CH-CH2-OH
995. 920 -CH=CH2
第24讲
红外光谱分析
第13页
例：化合物C8H10O的红外光谱如下图，推测
第24讲
红外光谱分析
第27页
（3）单色器
单色器的作用是把通过样品池和参比池的复合光 色散成单色光，再射到检测器上加以检测
光栅——光栅单色器不仅对恒温恒湿要求不高， 而且具有线性色散，分辨率高和能量损失小等优 点
棱镜——早期的红外光谱仪使用一些能透过红外 光的无机盐如NaCl、KBr 等晶体制作棱镜；易吸 湿，需恒温、恒湿；近年来已被淘汰
其结构式 （1）计算不饱和度 =1+8+1/2（0-10）=4，可能含苯环
第24讲
红外光谱分析
第14页
A
~3000 1615
3350 缔合-OH
2935,2855 CH2
1500
1460 1005 C-O
750,700
（2）3350cm-1强而宽的吸收带，缔合-OH。 /cm-1 OH，1005 cm-1吸收峰 C-O，醇类化合物 （3）~3000 cm-1多重弱峰 CH，1615，1500 cm-1吸 收峰C=C；750，700 CH 单取代
第24讲
红外光谱分析
第11页
图谱解析实例：
例：分子式为C3H6O的化合物的红外图谱 如下图，推测其结构 （1）计算不饱和度 =1+3+1/2（0-6）=1，可能含C=C或 C=O
红外吸收光谱定性分析
红外汲取光谱定性分析红外汲取光谱定性分析[目的要求]把握溶液试样红外光谱图的测绘方法，利用红外光谱图进行化合物的鉴定。
[基本原理]在红外光谱分析中，固体试样和液体试样都可采纳合适的溶剂制成溶液，置于光程为0.01—1mm的液槽中进行测定。
当液体试样量很小或没有合适的溶剂时，就可直接测定其纯液体的光谱。
通常是将一滴纯液体夹在两块盐片之间以得到一层液膜，然后放入光路中进行测定，这种方法适用于定性分析。
制作溶液试样时常用的溶剂有CCl4（适用于高频范围）、CS2、（适用于低频范围）、CHCl3等，对于高聚物则多采纳四氢呋喃（适用于氢键讨论）、甲乙酮、乙醚、二甲亚砜、氯苯等。
一般选择溶剂时应做到：（1）要注意溶剂—溶质间的相互作用，以及由此引起的特征谱带的位移和强度的变化，例如在测定含羟基及氨基的化合物时，要注意配成稀溶液，以避开分子间的缔和；（2）由于溶剂本身存在着汲取，所以选择时要注意溶剂的光谱，通常其透光率小于35%的范围内将会有干扰，大于70%的范围内则认为是透亮的；（3）使用的溶剂必需干燥，以除去水的强汲取带，防止损伤槽盐片；（4）有些溶剂由于易挥发、易燃且有毒性，使用时必需当心。
进行红外光谱定性分析，通常有两种方法：（1）用标准物质对比在相同的制样和测定条件下（包括仪器条件、浓度、压力、湿度等），分别测绘被分析化合物（要保证试样的纯度）和标准的纯化合物的红外光谱图。
若两者汲取峰的频率、数目和强度完全一致，则可认为两者是相同的化合物。
（2）查阅标准光谱图标准的红外谱图集，常见的有萨特勒（Sadtler）红外谱图集，“API”红外光谱图，“DMS”周边缺口光谱卡片。
上述的定性分析方法，一般是验证被分析的化合物是否为所期望的化合物的一种鉴定方法。
假如要用红外光谱定性未知物的结构，则必需结合其他分析手段进行谱图解析。
假如解析结果是前人鉴定过的化合物，则可连续采纳上述方法进行鉴定。
如是未知物，就需得到其他方面的数据（如核磁共振谱、质谱、紫外光谱等），以提出*可能的结构式。
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实验步骤：
（2）进行光谱解析，判断试样的可能结构，然后在由化学分类索引查找标准谱图对照核实。
（3）Sigma Fourier红外光谱图库
数据处理：
1.2960cm－1对应的是－CH3非对称伸缩振动。
2.2931cm－1对应的是－CH2非对称伸缩振动。
9.1379cm－1对应的是－CH3对称变形。
10.729cm－1对应的是－（CH2）4平面摇摆。
11.指纹区:分子构型和结构的微小差别都可以引起吸收峰分布的明显改变。
图1庚腈的红外光谱分析图
思考题：
1.红外光谱定性分析有何特点？
答：红外光谱定性分析具有特征性高；不受样品相态、熔点、沸点和蒸气压等的限制；所需样品量少；分析时间短，为非破坏性分析；标准图谱较多，便于查阅。因而被广泛用于物质的基团或化学键的定性和结构分析上。
2.红外光谱分析的基本原理是什么？如何分析？
答：每一种物质的红外光谱都反映了该物质的结构特征，通常用四个基本参数来表征。
（1）谱带数目：由于分子振动过程偶极矩变化时才产生红外共振吸收，而相同或相近频率的振动可能发生简并、倍频、组合频等效应将导致红外光谱谱带数目与理论数目3N-6(或3N－5)不符。但是，每种物质的实测红外光谱谱带数目都是一定的。
（2）谱带位置：谱带的位置即谱带的频率对应化合物中分子或基团的振动形式。
（3）谱带形状：形状由物质分子内或基团内价键的振动形式决定。
（4）相对强度：每一种物质，每一吸收谱带的相对强度都是一定的，它同样是由该吸收谱带所对应的价键的振动来决定的。
一种物质的红外光谱记录了其分子的振动，而振动的频率取决于组成原子的质量、化学键的强弱和物质内部的结构基团。原子的种类、健力的变化及基团的组合都可以在红外光谱图上表现出来。因此，每一种具有确定化学组成和结构特征的相同物质，都应具有相同的吸收谱带数目、谱带位置、谱带形状和谱带强度的红外光谱。
实验名称
光谱分析
实验得分
实验室
无机材料实验室
实验日期
年月日
实验目的：
1、学习光谱分析的基本原理，光谱图的基本特征；
2、掌握利用光谱进行定性分析的基本方法和鉴定程序。
3、测绘一种玻璃材料的光谱，鉴定其物相。
实验仪器：
Speetrnm one .FT-IR Spectrometer.
压片机614－B电子交流稳压器
（2）进行光谱解析，判断试样的可能结构，然后在由化学分类索引查找标准谱图对照核实。
图谱的解析主要是靠长期的实践、经验的积累，至今仍没有一个特定的办法。一般程序是先官能团区，后指纹区；先强峰后弱峰；先否定后肯定。
2.谱带位置：谱带的位置即谱带的频率对应化合物中分子或基团的振动形式。
3.谱带形状：形状由物质分子内或基团内价键的振动形式决定。
4.相对强度：每一种物质，每一吸收谱带的相对强度都是一定的，它同样是由该吸收谱带所对应的价键的振动来决定的。
一种物质的红外光谱记录了其分子的振动，而振动的频率取决于组成原子的质量、化学键的强弱和物质内部的结构基团。原子的种类、健力的变化及基团的组合都可以在红外光谱图上表现出来。因此，每一种具有确定化学组成和结构特征的相同物质，都应具有相同的吸收谱带数目、谱带位置、谱带形状和谱带强度的红外光谱。
实验原理：
IR是由于物质吸收电磁辐射后，分子振动-转动能级的跃迁而产生的，称为分子振动转动光谱，简称振转光谱。
每一种物质的红外光谱都反映了该物质的结构特征，通常用四个基本参数来表征。
1.谱带数目：由于分子振动过程偶极矩变化时才产生红外共振吸收，而相同或相近频率的振动可能发生简并、倍频、组合频等效应将导致红外光谱谱带数目与理论数目3N-6(或3N－5)不符。但是，每种物质的实测红外光谱谱带数目都是一动。
4.2861cm－1对应的是－CH2对称伸缩振动。
5.2247cm－1对应的是－C≡N伸缩振动，变化范围2250±10cm－1。
6.1467cm－1对应的是－CH3不对称弯曲振动。
7.1455cm－1对应的是－CH2剪式弯曲振动。
8.1426cm－1对应的是－CH2剪式弯曲振动。