第三章 红外吸收光谱法
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第十 章 红外吸收光谱法
第一节 概述
红外分光光度法:利用物质对红外光区电磁辐射的选择性吸收的特性来进行结构分析、定性和定量的分析方法,又称红外吸收光谱法
一、红外光的区划
红外线:波长在0.76~500μm (1000μm) 范围内的电磁波
近红外区:0.76~2.5μm —OH和—NH倍频吸收区
中红外区:2.5~25μm 振动、伴随转动光谱
远红外区:25~500μm 纯转动光谱
二、红外吸收过程
UV——分子外层价电子能级的跃迁(电子光谱)
IR——分子振动和转动能级的跃迁 (振转光谱)
三、红外光谱的作用
1.可以确定化合物的类别(芳香类)
2.确定官能团: 例:—CO—,—C=C—,—C≡C—
3.推测分子结构(简单化合物)
4.定量分析
四、红外光谱的表示方法
T~λ曲线 →前密后疏 )(10)(41mcm
T ~σ曲线 →前疏后密
五、IR与UV的区别
IR UV
起源 分子振动能级伴随转动能级跃迁 分子外层价电子能级跃迁
适用 所有红外吸收的有机化合物 具n-π*跃迁有机化合物
具π-π*跃迁有机化合物
特征性 特征性强 简单、特征性不强
用途 鉴定化合物类别 定量
鉴定官能团 推测有机化合物共轭骨架
第十 章 红外吸收光谱法
第一节 概述
红外分光光度法:利用物质对红外光区电磁辐射的选择性吸收的特性来进行结构分析、定性和定量的分析方法,又称红外吸收光谱法
一、红外光的区划
红外线:波长在0.76~500μm (1000μm) 范围内的电磁波
近红外区:0.76~2.5μm —OH和—NH倍频吸收区
中红外区:2.5~25μm 振动、伴随转动光谱
远红外区:25~500μm 纯转动光谱
二、红外吸收过程
UV——分子外层价电子能级的跃迁(电子光谱)
IR——分子振动和转动能级的跃迁 (振转光谱)
三、红外光谱的作用
1.可以确定化合物的类别(芳香类)
2.确定官能团: 例:—CO—,—C=C—,—C≡C—
3.推测分子结构(简单化合物)
4.定量分析
四、红外光谱的表示方法
T~λ曲线 →前密后疏 )(10)(41mcm
T ~σ曲线 →前疏后密
五、IR与UV的区别
IR UV
起源 分子振动能级伴随转动能级跃迁 分子外层价电子能级跃迁
适用 所有红外吸收的有机化合物 具n-π*跃迁有机化合物
具π-π*跃迁有机化合物
特征性 特征性强 简单、特征性不强
用途 鉴定化合物类别 定量
鉴定官能团 推测有机化合物共轭骨架
紫外光谱法与红外光谱法
一、原理不同
紫外光谱(UV) 红外光谱法(IR)
分子中价电子经紫外光照射时,电子从低能级跃迁到高能级,此时电子就吸收了相应波长的光,这样产生的吸收光谱叫紫外光谱。紫外光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的。
紫外吸收光谱的波长范围是100-400nm(纳米), 其中100-200nm 为远紫外区,200-400nm为近紫外区, 一般的紫外光谱是指近紫外区。 分子与红外辐射的作用,使分子产生振动和转动能级的跃迁所得到得吸收光谱,属于分子光谱与振转光谱范畴。利用样品的红外吸收光谱进行定性、定量分析及测定分子结构的方法称之红外光谱法。
红外光区的波长范围是0.76—500μm,近红外0.76—2.5μm,中红2.5—25μm,远红外波长25—500μm。
二、仪器对比
紫外吸收光谱仪 红外吸收光谱仪
仪器名称 单光束分光光度计
双光束分光光度计 色散型红外吸收光谱仪
傅立叶变换红外吸收光谱仪(FTIR)(没有色散元件)
光源 紫外部分—氘灯、氢灯 能斯特灯、硅碳棒
单色器 早期—棱镜
现代—光栅 多采用光栅
样品室 石英比色皿—适用于紫外区和可见光区 玻璃、石英等对红外光均有吸收
检测器 将光强度变化成电信号
常用的检测器:光电池、光电管、光电倍增管(灵敏度高,应用最多) 高真空热电偶
热释电检测器
碲镉汞检测器
记录系统 显示和记录系统 计算机控制,谱图记录处理显示等
三、分析目的
紫外光谱(UV) 红外光谱法(IR)
让不同波长的光通过待测物,经待测物吸收后,测量其对不同波 长光的吸收程度,以吸光度A为纵坐标,辐射波长为横坐标作图,得到该物质的 吸收光谱或吸收曲线,即为紫外光谱。 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净变化,使振-转能级从基态跃迁到激发态,相应于这些区域的透射光强减弱,记录百分透过率T%对波数或波长的曲线,即为红外光谱。
第二章 红外吸收光谱法
1、在含羰基的分子中,与羰基相连接的原子的极性增加会使分子中该键的红外吸收峰( )
A、向高波数方向移动 B、向低波数方向移动 C、不移动 D、稍有震动
2、红外吸收光谱产生的原因( )
A、分子外层电子、振动、转动能级的跃迁;
B、原子外层电子、振动、转动能级的跃迁;
C、分子振动-转动能级的跃迁;
D、分子外层电子的能级跃迁。
3、色散型红外分光光度计检测器多用( )
A、电子倍增器 B、光电倍增管 C、高真空热电偶 D、无线电线圈
4、一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为( )
A、玻璃 B、石英 C、卤化物晶体 D、有机玻璃
5、一个含氧化合物的红外光谱图在3600~3200cm-1有吸收峰,下列化合物最可能的是( )
A、CH3-CHO B、CH3-CO-CH3 C、CH3-CHOH-CH3 D、CH3-O-CH2-CH3
6、Cl2分子在红外光谱图上基频吸收峰的数目为( )
A、0 B、1 C、2 D、3
7、用红外吸收光谱法测定有机物结构时,样品应该是( )
A、单质 B、纯物质 C、混合物 D、任何物质
8、以下四种物质不吸收红外光的是( )
A、H2O B、CO2 C、HCl D、O2
9、红外光谱法,样品状态可以是( )
A、气体状态 B、固体状态
C、固体,液体状态 D、气体,液体,固体状态都可以
10、在红外光谱分析中,固体样品一般采用的制样方法是( )
A、直接研磨压片测定 B、与KBr混合研磨压片测定
C、配成有机溶剂测定 D、配成水溶液测定
11、伸缩振动包括 和 ;变形振动包括 和 。
12、在苯的红外吸收光谱图中
(1)3300~3000cm-1处,由 振动引起的吸收峰; (2)1675~1400cm-1处, 由 振动引起的吸收峰;