红外谱图解析基本知识.
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红外光谱图解析一、分析红外谱图(1)首先依据谱图推出化合物碳架类型,根据分子式计算不饱和度。
公式:不饱和度=F+1+(T-O)/2其中:F:化合价为4价的原子个数(主要是C原子);T:化合价为3价的原子个数(主要是N原子);O:化合价为1价的原子个数(主要是H原子)。
F、T、O分别是英文4,3 1的首字母,这样记起来就不会忘了举个例子:例如苯(C6H6),不饱和度=6+1+(0-6)/2=4,3个双键加一个环,正好为4个不饱和度。
(2)分析3300~2800cm^-1区域C-H伸缩振动吸收,以3000 cm^-1为界,高于3000cm^-1为不饱和碳C-H伸缩振动吸收,有可能为烯、炔、芳香化合物吗,而低于3000cm^-1一般为饱和C-H伸缩振动吸收。
(3)若在稍高于3000cm^-1有吸收,则应在2250~1450cm^-1频区,分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰,其中:炔— 2200~2100 cm^-1烯— 1680~1640 cm^-1芳环— 1600、1580、1500、1450 cm^-1若已确定为烯或芳香化合物,则应进一步解析指纹区,即1000~650cm^-1的频区,以确定取代基个数和位置(顺反,邻、间、对)。
(4)碳骨架类型确定后,再依据其他官能团,如C=O,O-H,C-N 等特征吸收来判定化合物的官能团。
(5)解析时应注意把描述各官能团的相关峰联系起来,以准确判定官能团的存在,如2820、2720和1750~1700cm^-1的三个峰,说明醛基的存在。
解析的过程基本就是这样吧,至于制样以及红外谱图软件的使用,一般的有机实验书上都有比较详细的介绍的。
二、记住常见常用的健值1.烷烃3000-2850 cm-1C-H伸缩振动1465-1340 cm-1C-H弯曲振动一般饱和烃C-H伸缩均在3000 cm-1以下,接近3000 cm-1的频率吸收。
2.烯烃3100~3010 cm-1烯烃C-H伸缩1675~1640 cm-1C=C伸缩烯烃C-H面外弯曲振动(1000~675cm^1)。
红外光谱知识点一、红外光谱的基本原理。
1. 概念。
- 红外光谱(Infrared Spectroscopy,IR)是分子能选择性吸收某些波长的红外线,而引起分子中振动能级和转动能级的跃迁,检测红外线被吸收的情况可得到物质的红外吸收光谱。
2. 分子振动类型。
- 伸缩振动:原子沿键轴方向伸缩,键长发生变化而键角不变的振动,又分为对称伸缩振动(νs)和不对称伸缩振动(νas)。
例如,对于亚甲基(-CH₂ -),对称伸缩振动时两个C - H键同时伸长或缩短;不对称伸缩振动时一个C - H键伸长,另一个缩短。
- 弯曲振动:又称变形振动,是使键角发生周期性变化而键长不变的振动。
它包括面内弯曲振动(如剪式振动δ、面内摇摆振动ρ)和面外弯曲振动(如面外摇摆振动ω、扭曲振动τ)等。
以水分子为例,H - O - H的键角可以发生弯曲变化。
3. 红外吸收的条件。
- 分子振动必须伴随偶极矩的变化。
具有对称中心的分子,如二氧化碳(O = C = O),其对称伸缩振动不产生偶极矩变化,所以在红外光谱中没有该振动的吸收峰;而不对称伸缩振动产生偶极矩变化,有吸收峰。
- 辐射光子具有的能量与发生振动跃迁所需的能量相等。
根据E = hν(h为普朗克常量,ν为频率),只有当红外光的频率与分子振动频率相匹配时,才会发生吸收。
二、红外光谱仪及其工作原理。
1. 仪器类型。
- 色散型红外光谱仪:主要由光源、单色器、样品池、检测器和记录系统等部分组成。
光源产生的红外光经过单色器分光后,依次通过样品池和参比池,被样品吸收后的光强与参比光强比较,检测器检测光强的变化并转换为电信号,经记录系统得到红外光谱图。
- 傅里叶变换红外光谱仪(FT - IR):基于迈克尔逊干涉仪原理。
光源发出的光经过干涉仪后变成干涉光,再照射到样品上,样品对干涉光有选择地吸收,含有样品信息的干涉光被检测器检测,经计算机进行傅里叶变换处理后得到红外光谱图。
它具有分辨率高、扫描速度快、光通量高等优点。
红外光谱分析及FTIR基础知识红外光谱分析(Infrared Spectroscopy)是一种常用的分析技术,通过测量物质在红外区域的吸收和散射光谱来获取样品的结构和化学信息。
红外光谱分析广泛应用于有机化学、无机化学、生物化学和材料科学等领域。
红外光谱是指物质对入射的红外辐射吸收并发生能级跃迁的现象。
红外辐射的波长范围约为0.78-1000微米,对应频率范围为1.2×10^13-3×10^15Hz。
红外光谱中的吸收峰对应于分子中的振动和转动能级跃迁。
振动能级跃迁主要对应于分子中原子间的相对位移,而转动能级跃迁对应于分子的整体旋转。
红外光谱是通过红外光谱仪来获取的。
其中,常用的是傅里叶变换红外光谱仪(Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FTIR)。
FTIR光谱仪使用了傅里叶变换技术,将样品中吸收红外辐射的能量转换为光强信号。
其优点是可以获得更高的分辨率和灵敏度,并且可以对样品进行快速的扫描和数据处理。
红外光谱的解析主要通过观察吸收峰的位置、强度和形状来进行。
红外吸收峰的位置可以提供有关基团的功能性和化学键的信息。
例如,羟基(OH)官能团通常在3000-3500 cm^-1范围内产生宽峰;碳氢键(CH)通常在3000-2800 cm^-1范围内产生尖峰;羰基(C=O)通常在1800-1650 cm^-1范围内产生尖峰。
吸收峰的强度与物质中含有的相关基团的浓度有关。
峰形可以提供关于物质结构的更详细的信息。
在红外光谱分析中,样品的制备非常重要。
样品通常以固体、液体或气体的形式进行测量。
固体样品通常会与适当的红外吸收剂混合,以增加吸收信号的强度。
液体样品通常以透明的纱布托盘容纳,并使用衬底进行测量。
气体样品通常通过红外天线测量,或者将其与其他气体混合后进行测量。
红外光谱分析在许多化学和生物学领域中得到了广泛的应用。
例如,在有机化学中,红外光谱可以用于确定分子结构和官能团的存在。
红外图谱分析是光谱分析技术中的一种,它利用红外光作为光源,检测样品的吸收、反射、散射等特性,从而得到样品的分子结构和化学组成。
下面是红外图谱分析方法的详细步骤:一、准备工作在进行红外图谱分析之前,需要准备好相应的仪器和样品。
红外光谱仪通常由光源、光阑、干涉仪、样品室、检测器等部分组成。
在采集样品红外光谱时,需要使用专门的样品制备技术,如样品压制、样品溶液制备等。
二、样品制备样品制备是红外图谱分析中非常重要的一步,因为只有样品中的分子在红外光的作用下产生吸收、反射、散射等特性,才能得到样品的分子结构和化学组成。
样品制备需要根据样品的性质和所用光谱仪的类型来选择不同的制备方法,如固体样品需要进行研磨和压片,液体样品需要进行溶液制备等。
三、谱图解析在采集到样品的红外光谱后,需要通过谱图解析来得到样品的分子结构和化学组成。
谱图解析需要掌握一定的方法技巧,例如:1. 确定光谱类型:根据光谱中出现的特征峰,确定光谱的类型。
例如,如果是伸缩振动,则可以判断出样品的分子结构中存在这种键。
2. 确定基团:根据特征峰的位置和形状,确定样品中存在的基团。
例如,如果出现了苯环的振动吸收峰,则可以判断出样品中含有苯环结构。
3. 确定分子结构:通过确定基团和键的类型,可以得到样品的分子结构。
例如,如果一个化合物的红外光谱中出现了C-H键的振动吸收峰,则可以判断出这个化合物的分子结构中存在C-H键。
四、定量分析除了定性分析外,红外光谱还可以用于定量分析。
通过测量特征峰的强度和宽度等参数,可以计算出样品中某种物质的含量。
例如,可以利用红外光谱技术测定高聚物中某种单体的含量。
五、应用领域红外光谱在多个领域都有广泛的应用,例如:1. 化学领域:用于研究有机化合物、无机化合物的分子结构和化学反应机理等。
2. 材料科学领域:用于研究高聚物、无机非金属材料、金属材料的结构和化学组成等。
3. 环境科学领域:用于监测大气、水体、土壤等环境中的有害物质和污染物的含量等。
傅立叶红外光谱图详细解析一、分析红外谱图(1)首先依据谱图推出化合物碳架类型,根据分子式计算不饱和度。
公式:不饱和度= F+1+(T-0)/2其中:F:化合价为4价的原子个数(主要是C原子);T:化合价为3价的原子个数(主要是N原子);0:化合价为1 价的原子个数(主要是H 原子)。
F、T、0 分别是英文4,3 1 的首字母,这样记起来就不会忘了举个例子:例如苯(C6H6),不饱和度=6+1+ (0-6)/2= 4, 3个双键加一个环,正好为 4 个不饱和度。
(2)分析3300~2800cmA-1区域C-H伸缩振动吸收,以3000 cm A-1为界,高于3000cm A-1 为不饱和碳C-H伸缩振动吸收,有可能为烯、炔、芳香化合物吗,而低于3000cmA-1 一般为饱和C-H 伸缩振动吸收。
(3)若在稍高于3000cmA-1 有吸收,则应在2250~1450cmA-1 频区,分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰,其中:炔—2200~2100 cmA-1烯—1680~1640 cmA-1芳环—1600、1580、1500、1450 cmA-1 若已确定为烯或芳香化合物,则应进一步解析指纹区,即1000~650cmA-1 的频区,以确定取代基个数和位置(顺反,邻、间、对)。
(4)碳骨架类型确定后,再依据其他官能团,如C=0,0-H,C-N 等特征吸收来判定化合物的官能团。
(5)解析时应注意把描述各官能团的相关峰联系起来,以准确判定官能团的存在,如2820、2720 和1750~1700cmA-1 的三个峰,说明醛基的存在。
解析的过程基本就是这样吧,至于制样以及红外谱图软件的使用,一般的有机实验书上都有比较详细的介绍的。
二、记住常见常用的健值1. 烷烃3000-2850 cm-1C-H 伸缩振动1465-1340 cm -1C-H 弯曲振动一般饱和烃C-H 伸缩均在3000 cm-1以下,接近3000 cm-1的频率吸收。