收藏 分享(赏)

红外谱图解析示例.ppt

上传人:oil007 文档编号:2865557 上传时间:2018-09-29 格式:PPT 页数:57 大小:2.12MB
下载 相关 举报
红外谱图解析示例.ppt_第1页
第1页 / 共57页
红外谱图解析示例.ppt_第2页
第2页 / 共57页
红外谱图解析示例.ppt_第3页
第3页 / 共57页
红外谱图解析示例.ppt_第4页
第4页 / 共57页
红外谱图解析示例.ppt_第5页
第5页 / 共57页
点击查看更多>>
资源描述

1、02:18:02,第十八章 红外吸收光谱分析法,一、红外谱图解析 analysis of infrared spectrograph 二、未知物结构确定 structure determination of compounds,第四节 红外谱图解析,infrared absorption spec-troscopy,IR,analysis of infrared spectrograph,02:18:02,一、红外谱图解析 analysis of infrared spectrograph,1烷烃 (CH3,CH2,CH)(CC,CH ),-(CH2)n- n,CH2 s1465 cm-1,C

2、H2 r 720 cm-1(水平摇摆),重叠,02:18:02,a)由于支链的引入,使CH3的对称变形振动发生变化。 b)CC骨架振动明显,02:18:02,c) CH2面外变形振动(CH2)n,证明长碳链的存在。,n=1 770785 cm-1 (中 ) n=2 740 750 cm-1 (中 ) n=3 730 740 cm-1 (中 ) n 722 cm-1 (中强 ),d) CH2和CH3的相对含量也可以由1460 cm-1和1380 cm-1的峰 强度估算强度,02:18:02,02:18:02,2. 烯烃,炔烃,a)C-H 伸缩振动( 3000 cm-1),02:18:02,b)C

3、=C 伸缩振动(1680-1630 cm-1 ),1660cm-1,分界线,02:18:02, 分界线1660cm-1 顺强,反弱 四取代(不与O,N等相连)无(C=C)峰 端烯的强度强 共轭使(C=C)下降20-30 cm-1,2140-2100cm-1 (弱)2260-2190 cm-1 (弱),总结,02:18:02,c)C-H 变形振动(1000-700 cm-1 ),面内变形(=C-H)1400-1420 cm-1 (弱) 面外变形(=C-H) 1000-700 cm-1 (有价值),02:18:02,谱图,02:18:02,02:18:02,对比,烯烃顺反异构体,02:18:02,

4、3.醇(OH) OH,CO,a)-OH 伸缩振动(3600 cm-1) b)碳氧伸缩振动(1100 cm-1),02:18:02,OH基团特性,双分子缔合(二聚体)3550-3450 cm-1 多分子缔合(多聚体)3400-3200 cm-1,分子内氢键:,分子间氢键:,多元醇(如1,2-二醇 ) 3600-3500 cm-1 螯合键(和C=O,NO2等)3200-3500 cm-1 多分子缔合(多聚体)3400-3200 cm-1,分子间氢键随浓度而变,而分子内氢键不随浓度而变。,水(溶液)3710 cm-1 水(固体)3300cm-1 结晶水 3600-3450 cm-1,02:18:02

5、,3515cm-1,3640cm-1,3350cm-1,乙醇在四氯化碳中不同浓度的IR图,2950cm-1,2895 cm-1,02:18:02,02:18:02,02:18:02,脂族和环的C-O-C as 1150-1070cm-1,芳族和乙烯基的=C-O-C,as 1275-1200cm-1 (1250cm-1 ),s 1075-1020cm-1,4. 醚(COC),脂族 R-OCH3 s (CH3) 2830-2815cm-1 芳族 Ar-OCH3 s (CH3) 2850cm-1,02:18:02,5醛、酮,02:18:02,醛,02:18:02,02:18:02,6羧酸及其衍生物,

6、羧酸的红外光谱图,02:18:02,酰胺的红外光谱图,02:18:02,不同酰胺吸收峰数据,02:18:02,酸酐和酰氯的红外光谱图,02:18:02,氰基化合物的红外光谱图,CN=2275-2220cm-1,02:18:02,硝基化合物的红外光谱图,AS (N=O)=1565-1545cm-1,S (N=O)=1385-1350cm-1,脂肪族,芳香族,S (N=O)=1365-1290cm-1,AS (N=O)=1550-1500cm-1,02:18:02,二、未知物结构确定structure determination of compounds,1. 未知物,02:18:02,?2.推测

7、C4H8O2的结构,解:1)=1-8/2+4=12)峰归属3)可能的结构,02:18:02,?3.推测C8H8纯液体,解:1) =1-8/2+8=5 2)峰归属3)可能的结构,02:18:02,?4. C8H7N,确定结构,解:1) =1-(1-7)/2+8=62)峰归属3)可能的结构,02:18:02,内容选择:,第一节 红外基本原理 basic principle of Infrared absorption spectroscopy 第二节 红外光谱与分子结构 infrared spectroscopy and molecular structure 第三节 红外光谱仪器 infrare

8、d absorption spectrophotometer 第四节 红外谱图解析 analysis of Infrared spectrograph 第五节 激光拉曼光谱 laser Raman spectrometry,结束,02:18:02,二、定性分析 1 . 已知物的鉴定,红外光谱法广泛用于有机化合物定性鉴定和结构分析。将试样的谱图与标准的谱图进行对照,或者与文献上的谱图进行对照。如果两张谱图各吸收峰的位置和形状完全相同,峰的相对强度一样,就可以认为样品是该种标准物。如果两张谱图不一样,或峰位不一致,则说明两者不为同一化合物,或样品有杂质。如用计算机谱图检索,则采用相似度来判别。使用

9、文献上的谱图应当注意试样的物态、结晶状态、溶剂、测定条件以及所用仪器类型均应与标准谱图相同。,02:18:02,2 . 未知物结构的测定,如果未知物不是新化合物,可以通过两种方式利用标准谱图进行查对: (1)查阅标准谱图的谱带索引,与寻找试样光谱吸收带相同的标准谱图; (2)进行光谱解析,判断试样的可能结构,然后再由化学分类索引查找标准谱图对照核实。,几种标准谱图 (1)萨特勒(Sadtler)标准红外光谱图 (2)Aldrich红外谱图库 (3)Sigma Fourier红外光谱图库,02:18:02,2 . 未知物结构的测定 图谱解析,1)收集样品的有关资料和数据。了解试样的来源、以估计其

10、可能是哪类化合物;测定试样的物理常数,如熔点、沸点、溶解度、折光率等,作为定性分析的旁证;2)根据元素分析及相对摩尔质量的测定,求出化学式并计算化合物的不饱和度。,02:18:02,=1+n4+(n3-n1)/2式中n4、n3、n1、分别为分子中所含的四价、三价和一价元素原子的数目。当=0时,表示分子是饱和的,应在链状烃及其不含双键的衍生物。当=1时,可能有一个双键或脂环; 当=2时,可能有两个双键和脂环,也可能有一个叁键; 当=4时,可能有一个苯环等。 但是,二价原子如S、O等不参加计算,02:18:02,定义: 不饱和度是指分子结构中达到饱和所缺一价元素的“对”数。如:乙烯变成饱和烷烃需要

11、两个氢原子,不饱和度为1。 作用: 由分子的不饱和度可以推断分子中含有双键,三键,环,芳环的数目,验证谱图解析的正确性。 例: C9H8O2 = (2 +29 8 )/ 2 = 6,02:18:02,3)谱图解析(1)排除杂峰、溶剂峰H2O 3700cm 1 (溶剂中) 3450 -3330cm 1 (样品或KBr中)2000-1280cm 1 (大气中) CO2 2345cm 1 667 cm-1 KBr 1100cm-1(2)根据图检索特征峰,02:18:02,原则,先特征区,后指纹区;先最强峰,后次强峰;先粗查, 后细找;先否定 ,后肯定。 先从基团频率区的最强谱带开始,推测未知物可能含

12、有的基团,判断不可能含有的基团。再从指纹区的谱带进一步验证,找出可能含有基团的相关峰,用一组相关峰确认一个基团的存在。对于简单化合物,确认几个基团之后,便可初步确定分子结构,然后查对标准谱图核实。,02:18:02,定性分析,各类有机化合物的特征吸收1.烷烃2.烯烃3.炔烃4.芳烃5.羰基化合物6.酚、醇7.醚8.胺9.硝基化合物,02:18:02,例1:C6H12, =1 1642cm-1 为C=C 993 cm-1与910 cm-1为CH2=CH- 2967 cm-1 、2878 cm-1 、1379 cm-1为CH3 3083 cm-1为C=C-H 2933cm-1 、2865 cm-1

13、 、740 cm-1 、1459 cm-1为CH2,02:18:02,可为:,应为:,02:18:02,例2:C4H6O2, =2 3300-2700cm-1宽吸收 为羧基中的OH 1715cm-1 为C=O 1650 cm-1 为C=C 960、910 cm-1 为CH2=CH- 1418cm-1 为CH2,02:18:02,例3 C6H10,=2 3300 cm-1炔氢 2980、1460cm-1 为CH3 2150 cm-1 为炔 2960、1380 cm-1 为CH2,02:18:02,例4 C6H12O2, =1 2960、1465cm-1为孤立甲基 1720cm-1 为C=O 12

14、80、1184、1150cm-1 为C-O-C,表明为酯 1397、1370 cm-1 面积比为1:2为叔丁基,02:18:02,例5:C4H9NO, =1 3350、3170cm-1为N-H 2960cm-1 为CH3 1640cm-1有肩峰 为伯酰胺的C=0 1355、1370 cm-1 面积比为1:1表明为异丙基 1465 cm-1、 1425 cm-1为C-N与N-H的混合峰 1290 cm-1为次甲基,五、红外谱图解析示例,1烷烃,02:18:02,2 烯烃,对比,2 烯烃顺反异构体, 醇 氢键 缔合,醛、酮,5羧酸及其衍生物,6 红外谱图解析,未知物1,02:18:02,定量分析,

15、红外光谱定量分析是通过对特征吸收谱带强度的测量来求出组份含量。其理论依据是朗伯-比耳定律。由于红外光谱的谱带较多,选择的余地大,所以能方便地对单一组份和多组份进行定量分析。此外,该法不受样品状态的限制,能定量测定气体、液体和固体样品。因此,红外光谱定量分析应用广泛。但红外定量灵敏度较低,尚不适用于微量组份的测定。,02:18:02,吸收带。 (2)所选择的吸收带的吸收强度应与被测物质的浓度有线性关系。 (3)所选择的吸收带应有较大的吸收系数且周围尽可能没有其它吸收带存在,以免干扰。 2 . 吸光度的测定 (1)一点法该法不考虑背景吸收,直接从谱图中分析波数处读取谱图纵坐标的透过率,再由公式lg

16、1/T=A计算吸光度。,02:18:02,(一)基本原理 1. 选择吸收带的原则 (1)必须是被测物质的特征吸收带。例如分析酸、酯、醛、酮时,必须选择C=O基团的振动有关的特征吸收带。 (2)所选择的吸收带的吸收强度应与被测物质的浓度有线性关系。 (3)所选择的吸收带应有较大的吸收系数且周围尽可能没有其它吸收带存在,以免干扰。 2 . 吸光度的测定 (1)一点法该法不考虑背景吸收,直接从谱图中分析波数处读取谱图纵坐标的透过率,再由公式lg1/T=A计算吸光度。,02:18:02,实际上这种背景可以忽略的情况较少,因此多用基线法。 (2)基线法通过谱带两翼透过率最大点作光谱吸收的切线,作为该谱线的基线,则分析波数处的垂线与基线的交点,与最高吸收峰顶点的距离为峰高,其吸光度A=lg(I0/I)。 (二)定量分析方法可用标准曲线法、求解联立方程法等方法进行定量分析。,

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索
资源标签

当前位置:首页 > 中等教育 > 小学课件

本站链接:文库   一言   我酷   合作


客服QQ:2549714901微博号:道客多多官方知乎号:道客多多

经营许可证编号: 粤ICP备2021046453号世界地图

道客多多©版权所有2020-2025营业执照举报