未知化合物的红外光谱分析.ppt

未知化合物红外光谱分析红外光谱法可以用于分子结构判断和化合物鉴别,也可以对单一组分或混合体系进行定量分析,是一种常见的有机分析手段。广泛地用于有机、无机、化工、材料、生物、医药环境、食品等领域,在常规监测和科学研究中发挥重要作用。方法原理红外光谱的产生依据是分子振动。分子的振动方式由分子结构决定,不同分子具有各不相同的结构,所以,不同分子的振动方式也就各不相同。利用红外光谱仪器把分子的振动信息记录下来,就是分子的红外光谱,建立了光谱信息和分子结构信息之间的一一对应关系1、分子振动(1)双原自分子只有沿化学键方向进行的一种振动(2)多原子分子的振动更复杂一些,要考虑组成分子的原子个数以及每个原子在空间的振动自由度。假设分子中有n个原子,那么,非线性分子的振动自由度就是3n-6个,线性分子的振动自由度就是3n-5个红外活性与非红外活性(1)有些分子在振动时,能引起分子偶极距的变化,这类分子被称为红外活性分子。(2)有些分子在振动时,不能引起分子偶极矩的变化,这类分子被称为非红外活性分子3)利用红外光谱仪进行光谱测定,只能得到红外活性分子的光谱3、红外光谱的产生用一定频率的红外光照射分子,如果红外光的频率和分子中某基团的振动频率相同,光的能量就被这个基团吸收,通过分子后的光强度变弱;如果红外光的频率和分子中各基团的振动频率都不相同,光的能量就不被分子吸收,通过分子后的光强度也不会有变化。由此可知,如果用频率连续变化的一段红外光对分子进行扫描,分子就依结构特点对这段红外光不同频率处的能量进行选择性吸收,通过分子后的光就会出现不同频率处的强度变化。记录这些光信息,就得到分子的红外光谱图红外波段分区:通常分成三个区域130-400cm-波段属近红外区0-400cm1波段属中红外区400-10cm-1波段属远红外区其中,中红外光谱研究和应用最为广泛下图是一张标准的中红外光谱60030025020101X1c400wp‰7m16802589101112134l516、红外光谱图上的信息(1)红外光的变化采用波数(cm-1)或频率(um)为单位(2)红外光的强度变化,用百分透光率(T%)或吸广度(A)为单位(3)红外光谱是一条连续的曲线,属于带状光谱(4)谱图信息用吸收峰位置、吸收峰强度、吸收峰形状来描述红外光谱仪红外光谱仪的发展大致经历了三个阶段:第一代出现在上世纪40年代,以棱镜为色散元件第二代出现在上世纪60年代,以光栅为色散元件第三代出现在上世纪70年代,用干涉系统取代光栅作为分光系统,就是傅里叶变换红外光谱仪,是迄今为止性能最好的光谱仪