版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
紅外吸收光譜法第十章Infraredabsorptionspectroscopy(IR)2023/2/1本章的主要內(nèi)容第1節(jié)概述第2節(jié)紅外吸收光譜法基本原理第3節(jié)紅外光譜與分子結(jié)構(gòu)第4節(jié)紅外光譜儀器2023/2/1本章的基本要求理解紅外光譜產(chǎn)生的兩個(gè)條件掌握有機(jī)物的基團(tuán)特征頻率及指紋區(qū)的特征吸收掌握影響基團(tuán)頻率位移的主要因素了解FT-IR儀的基本組成部件的作用及特點(diǎn)了解有機(jī)物譜圖解析的一般方法2023/2/1第一節(jié)
概述
introduction2023/2/1近紅外區(qū)0.78-2.5m中紅外區(qū)2.5-25m遠(yuǎn)紅外區(qū)25-1000m輻射分子振動(dòng)能級(jí)躍遷紅外光譜官能團(tuán)分子結(jié)構(gòu)紅外光譜法2023/2/1能級(jí)躍遷
振動(dòng)能級(jí)躍遷時(shí)總伴隨有轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷。紅外吸收峰(帶)可以用峰位,峰形,峰強(qiáng)描述。2023/2/1紅外光譜圖縱坐標(biāo)為透過率%,有時(shí)使用吸光度A橫坐標(biāo)為波數(shù)
(cm-1)
,過去常用波長λ(
m)。2023/2/1定性:利用基團(tuán)的特征吸收頻率進(jìn)行有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)解析。定量:利用特征峰的吸收強(qiáng)度;朗伯-比爾定律特點(diǎn)1.應(yīng)用面廣2.不破壞樣品,對(duì)任何相態(tài)都適用3.特征性高,只要分子結(jié)構(gòu)不同,其IR譜圖肯定不同4.速度快,樣品用量少,適合于聯(lián)用紅外光譜的用途2023/2/1第二節(jié)
紅外吸收光譜法基本原理BasicprincipleofIR2023/2/1
(1)輻射的能量等于分子振動(dòng)躍遷所需的能量—即能級(jí)差;(2)分子振動(dòng)時(shí)有瞬間偶極矩變化。紅外活性
infraredactive有偶極矩變化,有紅外活性。如H2O,HCl,CO2(動(dòng)畫)非紅外活性
infraredinactive沒有偶極矩變化,輻射不能引起共振,無紅外活性。如:N2、O2、Cl2
等。一.紅外光譜產(chǎn)生的條件2023/2/1例2CO2分子
(有一種振動(dòng)無紅外活性)(動(dòng)畫)2023/2/1二.分子振動(dòng)方程(1)雙原子分子的振動(dòng)看作簡諧振動(dòng)(2)化學(xué)鍵的振動(dòng)類似于連接兩個(gè)小球的彈簧假設(shè):(與峰位有關(guān))2023/2/1任意兩個(gè)相鄰的能級(jí)間的能量差為:
K化學(xué)鍵的力常數(shù)(forceconstant),與鍵能和鍵長有關(guān),
為雙原子的折合質(zhì)量(reducedmass)=m1m2/(m1+m2)
結(jié)論:發(fā)生振動(dòng)能級(jí)躍遷需要能量的大小(或產(chǎn)生吸收峰的頻率)取決于鍵兩端原子的折合質(zhì)量和鍵的力常數(shù),即取決于分子的結(jié)構(gòu)特征。2023/2/1
例題:
由表中查知C=C鍵的K=9.59.9,令其為9.6,計(jì)算波數(shù)值。正己烯中C=C鍵伸縮振動(dòng)頻率實(shí)測值為1652cm-1表某些鍵的伸縮力常數(shù)(毫達(dá)因/埃)2023/2/1鍵類型—CC—>—C=C—>—C—C—力常數(shù)15179.59.94.55.6
峰位
2100-22501600-1680800-1200cm-1
結(jié)論:化學(xué)鍵越強(qiáng)(即鍵的力常數(shù)K越大),則其振動(dòng)頻率越大,即吸收峰將出現(xiàn)在高波數(shù)區(qū)。Conclution:
Strongerchemicalbondstendtocauseincreasesinobservedfrequencies.1.鍵強(qiáng)度對(duì)峰位的影響2023/2/1GroupC-HC-CC-ClC-BrC-I峰位30001000800-600600-500500-200cm-1Conclution:
Lighteratomicmassestendtocauseincreasesinobservedfrequencies.結(jié)論:原子的質(zhì)量越小,產(chǎn)生的吸收峰頻率越高,即吸收峰將出現(xiàn)在高波數(shù)區(qū)。2.原子質(zhì)量對(duì)峰位的影響2023/2/1二、分子中基團(tuán)的基本振動(dòng)形式伸縮振動(dòng)Stretchingvibration
(動(dòng)畫)變形振動(dòng)Deformationvibration
1.兩類基本振動(dòng)形式不對(duì)稱伸縮
asymmetric
對(duì)稱伸縮
symmetric面內(nèi)變形
inplane面外變形
out-of-planebasicvibrationofthegroupinmolecule2023/2/1例1水分子(非對(duì)稱分子)(1)峰位(peakposition)2.峰位、峰形與峰強(qiáng)規(guī)律:同一基團(tuán)的伸縮振動(dòng)頻率總高于其變形(彎曲)振動(dòng)。
化學(xué)鍵的力常數(shù)K越大,原子折合質(zhì)量越小,鍵的振動(dòng)頻率越大,吸收峰將出現(xiàn)在高波數(shù)區(qū)(短波長區(qū));反之,出現(xiàn)在低波數(shù)區(qū)(高波長區(qū))。動(dòng)畫2023/2/1(2)峰形與分子間作用力有關(guān),作用力越強(qiáng),峰越寬。例如,氫鍵可使O-H吸收峰變寬,與N-H吸收峰有明顯區(qū)別。氣態(tài)水與液態(tài)水的區(qū)別。(bandwidth)2023/2/1O-H與N-H的峰形比較2023/2/1O-H與N-H的峰形比較2023/2/1(peakintensity)問題:C=O強(qiáng);C=C弱;為什么?(3)峰強(qiáng)衣糠酸2023/2/1B.
不對(duì)稱伸縮>對(duì)稱伸縮>變形振動(dòng)C.由基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài),產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)的吸收峰,基頻峰;由基態(tài)直接躍遷到第二激發(fā)態(tài),產(chǎn)生一個(gè)弱的吸收峰,倍頻峰;A.瞬間偶極距變化大,吸收峰強(qiáng);鍵兩端原子電負(fù)性相差越大(極性越大),吸收峰越強(qiáng);吸收峰強(qiáng)度偶極矩變化值的平方對(duì)稱性差偶極矩變化大吸收峰強(qiáng)度大一般規(guī)律(3)峰強(qiáng)2023/2/1SummaryofTheKeyPoints2.每種基團(tuán)的特征頻率都在一定范圍內(nèi)出現(xiàn),利用峰位,峰形和峰強(qiáng)可以進(jìn)行基團(tuán)結(jié)構(gòu)的確認(rèn)。3.基團(tuán)的峰位由它的振動(dòng)形式?jīng)Q定,振動(dòng)形式分為伸縮振動(dòng)和彎曲振動(dòng)。伸縮又分為對(duì)稱伸縮和不對(duì)稱伸縮;彎曲分為面內(nèi)和面外。1.
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 《校園食品安全整改報(bào)告模板》
- 教學(xué)檔案管理與建設(shè)計(jì)劃
- 多元智能發(fā)展課程計(jì)劃
- 如何在變革中保持年度目標(biāo)不變計(jì)劃
- 數(shù)藝交融:理論視角-探索數(shù)學(xué)在藝術(shù)創(chuàng)作中的應(yīng)用
- 安裝維修委托合同三篇
- 刻面型寶石加工方法
- 出售梁場回遷房協(xié)議書范文范本
- 田律師給當(dāng)事人擬寫離婚協(xié)議書范文
- 托特科學(xué)教育課件
- 現(xiàn)澆箱梁重大危險(xiǎn)源告知牌
- 英語學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)交流ppt
- 儀器柜明細(xì)卡
- 華為性格測試攻略
- 小學(xué)生學(xué)習(xí)心理調(diào)查問卷(學(xué)生篇)
- Arbortext editor詳細(xì)教程
- theBeatles披頭士甲殼蟲樂隊(duì)簡介
- 睡眠呼吸暫停綜合征PPT課件
- 石方機(jī)械破除施工方案
- 普通鋼材拉絲項(xiàng)目建議書寫作模板用于立項(xiàng)備案申報(bào)
- 潤滑管理培訓(xùn)PPT
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論