10.4 红外光谱的应用

null第十章 红外光谱法和激光拉曼光谱法第十章 红外光谱法和激光拉曼光谱法10.4.1 红外谱图解析的一般步骤 10.4.2 化合物结构鉴定 10.4.3 红外谱图库简介 10.4.4 红外光谱的定量第四节 红外光谱的应用 Application of Infrared absorption spectroscopyInfrared spectroscopy and Laser Raman spectroscopy10.4.1 红外谱图解析的一般步骤10.4.1 红外谱图解析的一般步骤解析前应了解尽可能多的信息 2.计算不饱和度 3.确定所含的化学键或基团 4.根据频率位移值考虑邻接基团及其连接方式 5.与标准谱图对照 6.配合其他分析方法综合解析不饱和度计算不饱和度计算 定 义：分子结构中达到饱和所缺一价元素的“对”数。 　计算式： 化合物CxHyNzOn 　 u = x + (z –y) / 2 + 1 x ， z ， y分别为分子中四价，三价，一价元素数目。 作 用：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 u = 9 + （0 – 8 ）/ 2+1 = 610.4.2 化合物结构鉴定10.4.2 化合物结构鉴定1. 未知物null2.推测C4H8O2的结构解：1）u=1-8/2+4=1 2）峰归属 3）可能的结构null3.推测C8H8纯液体解：1） u =1-8/2+8=5 2）峰归属 3）可能的结构 null4. C8H7N，确定结构解： 1） u =1+（1-7）/2+8=6 2）峰归属 3）可能的结构null5. 谱图解析 (1) 两种酮羰基，苯共轭C＝O：1680cm-1，甲基酮型 C＝O ：1718cm-1 (2) 苯环C–H：3080cm-1 ，苯环骨架振动：1600cm-1，1580cm-1，苯环骨架伸缩振动：1450cm-1；苯环单取代的两个特征峰：750cm-1，700cm-1 。 (3) 饱和碳氢吸收：2962cm-1，～2873cm-1，强度低；CH3非对称变形在1420cm-1，对称变形振动：1360cm-1（甲基酮特征）。null6. 推测化合物C8H8O的结构谱图解析 ：1） u = n4 + 1 +（n3-n1）/2 = 8 + 1 - 8/2 = 5 2）峰归属 3）可能的结构 null解析过程：C8H8O u = 5 可能结构：null7. 推测化合物C8H8O的结构谱图解析 ：1） u = n4 +（n3-n1）/2 + 1 = 8 + 1 - 8/2 = 5 2）峰归属 3）可能的结构 null解析过程：C8H8O u = 5 可能结构：null8. 推测化合物C8H8O2的结构解：1） u =5 2）峰归属 3）可能的结构 null解析过程： C8H8O2 ， u =5可能结构：null9. 化合物C6H12的结构确定解：1） u = 1 2）峰归属 3）可能的结构null可能结构：bnull10. 化合物C8H7N的结构确定解：1） u = 1+（1-7）/2+8 = 6 2）峰归属 3）可能的结构null可能结构：null11. 化合物C3H7NO的结构确定解：1） u = 1 2）峰归属 3）可能的结构null可能结构：3294cm-1,1655 cm-1，1563cm-1三个峰是仲酰胺的特征。 羰基倍频： 1655 cm-1 ×2=3310 cm-1使N－H伸缩振动峰加高。 10.4.3 标准红外谱图库简介10.4.3 标准红外谱图库简介1.萨特勒（Sadtler）标准红外光谱图库。 2.应用最多，七万多张的红外谱图，每年增补。 该谱图集有多种检索方法，例如分子式索引、化合物名称索引、化合物分类索引和相对分子质量索引等。 3. Aldrich红外谱图库。 4. Sigma Fourier红外光谱图库。 5.一些仪器厂商开发的联机检索谱图库。10.4.4 红外光谱的定量分析10.4.4 红外光谱的定量分析 通过对特征吸收谱带强度的测量来求出组份含量。理论依据为朗伯-比尔定律 A = - lg( I / I0) = lg(1/ T) = κ • c • l 特点：（1）红外光谱的谱带较多，选择的余地大，能方便地对单一组分和多组分进行定量分析。 （2）不受试样状态的限制，能定量测定气体、液体和固体试样，测溶液普遍。 （3）但红外光谱法定量灵敏度较低，尚不适用于微量组分的测定。选择吸收带的原则 ：选择吸收带的原则 ： 1. 一般选组分的特征吸收峰，并且该峰应该是一个不受干扰和其他峰不相重叠的孤立的峰。 例如：分析酸、酯、醛、酮时，应该选择与羰基（C=O）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. 若所选的特征峰附近有干扰峰时，也可以另选一个其他的峰，但此峰必须是浓度变化时其强度变化灵敏的峰，这样定量分析误差较小。 定量方法 ：定量方法 ： （1）一点法：不考虑背景吸收，直接从谱图中读取选定波数的透过率。 （2）基线法：用基线来表示该吸收峰不存在时的背景吸收。 当采用KBr压片法、研糊法和液膜法进行定量分析时，由于试样的厚度难以精确控制，此时可采用内标法进行定量分析。 内容选择： 内容选择：10.1 红外光谱分析基础 10.2 红外光谱仪 10.3 红外光谱与分子结构的关系 10.4 红外光谱的应用 10.5 激光拉曼光谱法结束