高分子近代测试复习总结

高分子近代测试复习

一.填空：

1.高聚物红外谱图的三要素指：谱带的位置、谱带的形状、谱带的相对强度；

2.红外光谱定量分析的依据是：物质组分的吸收峰强度的大小来进行的。

3.核磁共振的共振条件：①原子核的自旋量子数I不能为零；②有自旋的原子核必须置于一外加磁场H。中，使核磁能级发生分裂；③必须有一外加的频率为v的电磁辐射，其能量正好是作旋进运动的原子核的两能级差，才能被原子核吸收，使其从低能态跃迁到高能态，从而发生核磁共振。

4.有机化合物四种类型的跃迁：n-π*、π-π*、n-6*、6-6*；四种吸收带：R吸收带（n-π*）、K吸收带（π-π*）、B吸收带(π-π*)、E吸收带(π-π*)。

5.在紫外吸收光谱中，随着溶剂极性的增大，（π-π*）跃迁的吸收峰红移；（n-π*）跃迁的吸收峰蓝移。

6.做扫描电镜时，要求样品（必须为固体），高分子样品在观察前要预先在分析表面上蒸镀一层厚度为（10nm）的金属膜，这是因为：以消除荷电现象。

7.由X射线管发出的X射线包含两部分：（连续谱）和（特征谱）。SAXS的散射角小于（2°）。

8.透射电镜的成像原理为：利用成像电磁透镜成像，并一次成像；扫描电镜的成像原理：则不需要成像透镜，其图像是按一定时间空间顺序逐点形成的，并在镜体外显像管上显示。

9.分子吸收红外辐射必须满足两个条件：（1）振动过程发生偶极距发生变化（2）辐射能量与振动能级差相当。

10.傅立叶变换红外光谱仪的优点：具有很高的分辨率、波数精度高、扫描速度快、光谱范围宽、能量输出大、光谱重复性好。

11.各官能团的基团频率：C=O——1540~1870；（羧酸的羰基在1700附近，而羟基在2500~3500，峰值在3000附近，很具有特征性。）O-H基在3100~3700区域。N-H也在这个区域3200~3500。醚类C-O-C在1100~1300区域。过氧化物C-O-O在1176~1198区域。含硫磷化合物：在1100~1250区域。

12.H。磁旋比=2.67 ；13C=0.6721

13.核磁共振普中不同质子产生不同化学位移的根本原因：是不同质子处于静磁场中所受的屏蔽效应不同，使得每个原子核所处的化学环境不同而引起Larmor进动频率不同，化学位移自然不同。

二、简答：

1.影响基团红外吸收谱带位移的因素？

答：影响基团红外吸收谱带位移的因素：（1）诱导效应。在具有一定极性的共价键中，随着取代基的电负性不同而产生不同程度的静电诱导效应，引起分子中电荷分布的变化，从而改变键的力常数，使振动频率发生变化的现象。（2）共轭效应。使电子云密度平均化，双建略有伸长，单键略有缩短。（3）键应力和空间效应的影响。（4）氢键效应。（5）偶合效应。（6）费米共振。（7）物态变化及溶剂的影响。

2.基团振动的频率与化学键两端的原子量、化学键力常数的关系如何？

答：化学键的振动频率决定于组成这一化学键的原子质量和键的力常数。v=1/2π根号（k/m）；

O-H>C-H>C-C>C-O C=C>C=O>C-O

3.分子吸收红外辐射必须满足两个条件？起吸收强度主要由哪些因素决定？

答：（1）振动过程发生偶极距发生变化（2）辐射能量与振动能级差相当。红外吸收谱带的强度决定于偶极矩变化的大小。振动时偶极矩变化越大，吸收强度越大。

4.用红外光谱法研究高分子材料时，常用哪些制样方法？它们各有何优缺点？

答：（1）溶液铸膜法。优点：制得的样品厚度均匀。缺点：制样花费时间较多，而且在聚合物里残留溶剂的消除比较麻烦。（2）热压成膜法。优点：一定压力下可以得到厚度适当的薄膜，是一种最简单的方法。缺点：压力和温度控制需要做到正确操作。（3）显微切片。需要样品有一定的硬度，太软不行，太硬也不行。（4）卤化物压片法。（5）热裂解方法。很多交联树

脂或橡胶类步溶不熔的聚合物用此法。

5.傅里叶变换红外光谱法与色散型的红外光谱法比较有哪些优点？

答：（1）具有很高的分辨率。（2）波数精度高。（3）扫描速度快。（4）光谱范围宽。（5）能量输出大。

6.某一单位从一进口产品进行红外光谱分析得到的红外谱，请问是否含有苯环？

答：从1500cm-1和1590吸收带的看出有苯环骨架振动谱带，820是对位取代苯环上相邻两个氢的面外弯曲振动，而

1700~2000的一组不强的吸收带又是苯环的C-H面外弯曲振动的倍频和合频，证明有苯环的存在。1760是C=O的伸缩振动

谱带，为什么频率比一般的羰基高，有可能由相连接的基团或

原子的诱导效应的影响造成的。

1220、1190、1160等谱带是C-O的伸缩振动的吸收带，1080和1050是C-O-与苯环相连的醚键的伸缩振动，1380和1360

这双峰吸收特征性很强，是两个甲基连接在一个碳原子上。2950和2850是CH3上的饱和C-H伸缩振动吸收带。最后证明是聚碳酸酯。【-C(=O)-O-苯-C（两个甲基）-苯-O-]

7.某一未知聚合物？

答：从图可以排除O-H,N-H和C=-N基团。谱图上1600、1580是苯环的骨架振动谱带，760和690是单取代苯的谱带，

1668~2000一系列低强度谱带是苯环上C-H面外弯曲振动的倍频和合频，这就证明了该聚合物含有苯环。2800~3000的谱带

是饱和碳氢化合物的C-H伸缩振动谱带。1400~1500的谱带是-CH2-和C-H的变形振动有关的谱带是反式不饱和基团的C-H

面外弯曲的特征谱带，990和910是与末端的乙烯基有关的谱带。所以该聚合物含有单取代苯环，又有反式双键和末端双键

的化合物，不含其他的元素，只有碳氢组成。而且也不会由单

烯类单体聚合而成。所以查证是丁二烯和苯乙烯的共聚物。

8.在聚合物研究中，有时需要分析聚合物中少量的配合剂（增塑剂、抗氧剂等）以及这些配合剂与聚合物本体相连的作用情况，差谱法可以胜任。又如聚合物完全结晶和非完全结晶也可以用

此法。光谱C是从结晶度高的光谱A减去结晶度低的光谱B得到的差示光谱，已得到纯的晶区光谱。

二核磁共振：

1.核磁共振谱中氢谱和碳谱的有什么区别？特点？

答：与氢谱相比碳谱有以下特点：、信号强度和灵敏度低、

化学位移范围宽、耦合常数大（13C-1H耦合）、驰豫时间长、共振方法多、谱图简单。

2.影响NMR中化学位移大小的主要因素有哪些？

答：诱导效应|（核外电子云的抗磁性屏蔽是影响质子化学位

移的主要因素）、相连碳原子的杂化态影响、各向异性效应（反向起屏蔽作用，在高场；同向起去屏蔽作用，在低场）、范德

华效应、氢键的影响（氢键形成降低核外电子云密度）、溶剂

效应、交换反应、温度，PH值、同位素等。

3.说明核磁共振波普中的化学位移和偶合常数是如何产生的？

它们在聚合物研究中各有什么用途？

答：化学位移：由于核周围分子环境不同而使其共振频率发生位移。可以利用化学位移坚定化合物中的含有氢原子的基团。

偶合常数：由自旋偶合产生的谱线间距叫做偶合常数。作用：

利用它与化学位移之间的经验关系以及经验数据鉴定化合物的

结构。

4.设计一个方案，测定丁苯橡胶样品中丁二烯和苯乙烯的组成比？

答：由于NMR谱峰的强度与物质相应的元素有很好的对应关系，尤其是对于1H-NMR，共振峰的积分面积正比于相应的质

子数，所以可以通过直接测定质子数之比而得到各基团的定量

结果。

设化学位移δ=7.0处峰面积为A，而其他吸收峰面积之和定义At,其中每个H相应峰面积为Aa,则共聚物中芳香氢有A/Aa个，烷烃氢有At/Aa个。苯乙烯单元数为A/5Aa,由于在苯乙烯单元