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红外分光光度法本讲稿第一页，共一百零八页21 概述概述红外线：波长为红外线：波长为0.78m300m的电磁波的电磁波红外分光光度法红外分光光度法(红外吸收光谱法红外吸收光谱法)：依据物质对红外辐射的特征吸收而建立的一依据物质对红外辐射的特征吸收而建立的一种分析方法。属于分子吸收光谱种分析方法。属于分子吸收光谱 本讲稿第二页，共一百零八页3特点：特点：具高度的特征性。具高度的特征性。对气、固、液态均可进行分析对气、固、液态均可进行分析不足之处：不足之处：定量分析方面灵敏度不如定量分析方面灵敏度不如UV法，且法，且 不能作含水样品的分析不能作含水样品的分析应用：应用：分子结构分析，一般不作为定量分析分子结构分析，一般不作为定量分析本讲稿第三页，共一百零八页4一、红外光谱区的划分一、红外光谱区的划分表表6-1 红外光区分类红外光区分类中红外区研究最多中红外区研究最多,本章重点介绍本章重点介绍近年来近年来,近红外光谱技术发展迅速近红外光谱技术发展迅速本讲稿第四页，共一百零八页5二、红外吸收光谱的表示方法二、红外吸收光谱的表示方法1、T-T-2、T-T%本讲稿第五页，共一百零八页6三、三、IR与与UV比较比较1、起源不同：、起源不同：UV 波长短，能量高，由外层电子跃迁产生。波长短，能量高，由外层电子跃迁产生。IR 波长长，能量低，为振动波长长，能量低，为振动转动分子光谱转动分子光谱本讲稿第六页，共一百零八页72、适应范围：、适应范围：UV适用于芳香族化合物，具共轭结构的化适用于芳香族化合物，具共轭结构的化 合物，适用于液体合物，适用于液体 IR 适用于所有有机物和某些无机物的分析适用于所有有机物和某些无机物的分析3、特性：、特性：UV 光谱简单，信息少，主要用于定量光谱简单，信息少，主要用于定量 IR光谱复杂，特征性强。主要用于定性鉴别光谱复杂，特征性强。主要用于定性鉴别 及结构分析及结构分析本讲稿第七页，共一百零八页82 原理原理红外光谱的特征主要包括红外光谱的特征主要包括:吸收峰的位置（峰位）吸收峰的位置（峰位）吸收峰的个数（峰数）吸收峰的个数（峰数）吸收峰的强度（峰强）吸收峰的强度（峰强）本讲稿第八页，共一百零八页9一、振动能级与振动频率一、振动能级与振动频率1、振动能级、振动能级U为位能为位能;r0为平衡距离为平衡距离,r为某瞬间两原子间距离为某瞬间两原子间距离本讲稿第九页，共一百零八页10分子在振动时总能量为分子在振动时总能量为EV(T为动能为动能)据量子理论据量子理论,微观物体在振动过程中势能随振动量微观物体在振动过程中势能随振动量数数V变化变化为振动频率为振动频率 V为振动量子数为振动量子数本讲稿第十页，共一百零八页11V=0时时,势能为势能为0,分子的振动能级处于基态分子的振动能级处于基态V0时，分子的振动能级处于激发态。时，分子的振动能级处于激发态。双原子分子（非谐振子）的振动位能曲线双原子分子（非谐振子）的振动位能曲线 a-a/谐振子谐振子 b-b/真实分子真实分子r 原子间距离原子间距离 D解离能解离能本讲稿第十一页，共一百零八页12 分子吸收某一频率的红外辐射后，可以由基态分子吸收某一频率的红外辐射后，可以由基态跃迁至激发态，其所吸收的光子能量必须等于分跃迁至激发态，其所吸收的光子能量必须等于分子振动能量之差，即子振动能量之差，即本讲稿第十二页，共一百零八页13基频峰：若分子吸收某一频率的红外辐射后基频峰：若分子吸收某一频率的红外辐射后,由基态由基态（V=0）跃迁至第一激发态（）跃迁至第一激发态（V=1）时所产生的吸收）时所产生的吸收峰峰,为红外光谱主要吸收峰为红外光谱主要吸收峰(此时此时 L L=)在常温下，在常温下，V很小很小,当势能变化不大时，两条曲线的当势能变化不大时，两条曲线的重合性较好，可用经典力学的理论与方法来处理微观重合性较好，可用经典力学的理论与方法来处理微观物体，如振动频率公式的导出物体，如振动频率公式的导出本讲稿第十三页，共一百零八页14双原子：双原子：K为键力常数为键力常数为折合质量为折合质量振动频率振动频率本讲稿第十四页，共一百零八页15双原子基团的基本振动频率取决于双原子基团的基本振动频率取决于K和和本讲稿第十五页，共一百零八页16例：求出例：求出C-C（K=4.6），），C=C（K=9.7）的伸缩）的伸缩振动频率或波数。振动频率或波数。折合质量相同时折合质量相同时,振动频率大小主要取决于振动频率大小主要取决于K值值本讲稿第十六页，共一百零八页17二、振动形式与振动自由度二、振动形式与振动自由度（一）振动形式（一）振动形式1伸缩振动伸缩振动:原子沿着化学键方向振动原子沿着化学键方向振动含含2个或个或2个以上键的基团，都个以上键的基团，都有对称和不对称伸缩振动（有对称和不对称伸缩振动（s或或s）(as或或as）本讲稿第十七页，共一百零八页18 化合物中含有两个相邻相同的官能团，也有对化合物中含有两个相邻相同的官能团，也有对称和反称伸缩振动。如乙酸酐的两个羰基的伸缩称和反称伸缩振动。如乙酸酐的两个羰基的伸缩振动频率为：振动频率为：1760cm-1和和 1800cm-1本讲稿第十八页，共一百零八页19 2弯曲振动弯曲振动 键角发生周期性变化的振动，分为键角发生周期性变化的振动，分为面内和面外弯曲振动面内和面外弯曲振动面内弯曲面内弯曲()剪式剪式()面内摇摆面内摇摆()本讲稿第十九页，共一百零八页20面外弯曲面外弯曲（）面外摇摆振动面外摇摆振动 （）扭曲振动扭曲振动（）+-本讲稿第二十页，共一百零八页213、变形振动：、变形振动：AX3 基团或分子的弯曲振动基团或分子的弯曲振动对称s（CH3）1380 cm-1不对称as（CH3）1460 cm-1甲基的对称与不对称变形振动甲基的对称与不对称变形振动本讲稿第二十一页，共一百零八页22（二）振动的自由度（二）振动的自由度(f)双原子分子只有一种振动形式，原子越多，基双原子分子只有一种振动形式，原子越多，基本振动的数目就越多本振动的数目就越多分子基本振动的数目分子基本振动的数目(独立振动数独立振动数)本讲稿第二十二页，共一百零八页23分子：分子：N个原子总运动自由度个原子总运动自由度f=3N（平动（平动+转动转动+振振动）动）非线性分子：非线性分子：3个平动，个平动，3个转动个转动 线性分子：线性分子：3个平动，个平动，2个转动个转动非线性分子非线性分子 f=3N-3-3线性分子线性分子 f=3N-3-2本讲稿第二十三页，共一百零八页24例：例：H2O f=33-6=3本讲稿第二十四页，共一百零八页25CO2 f=33-5=4+本讲稿第二十五页，共一百零八页26三、基频峰与泛频峰三、基频峰与泛频峰1.基频峰基频峰 分子吸收红外辐射后，由振动能级的分子吸收红外辐射后，由振动能级的基态（基态（V0）跃迁至第一激发态（）跃迁至第一激发态（V=1）时所）时所产生的吸收峰称为基频峰。产生的吸收峰称为基频峰。吸收红外线的频率等于振动频率吸收红外线的频率等于振动频率 本讲稿第二十六页，共一百零八页27基频峰分布略图基频峰分布略图本讲稿第二十七页，共一百零八页282.泛频峰泛频峰 多为弱峰（跃迁几率小），增加光谱的特征性多为弱峰（跃迁几率小），增加光谱的特征性20001667cm-1区间的泛频峰，主要由苯环上区间的泛频峰，主要由苯环上碳氢键面外弯曲的倍频峰构成碳氢键面外弯曲的倍频峰构成包括倍频峰及组频峰包括倍频峰及组频峰(合频峰合频峰,差频峰差频峰)本讲稿第二十八页，共一百零八页29本讲稿第二十九页，共一百零八页30四、特征峰与相关峰四、特征峰与相关峰1.特征峰特征峰:凡能证明某官能团的存在又易辨认凡能证明某官能团的存在又易辨认 的吸收峰的吸收峰正癸烷、正癸腈、正癸烯正癸烷、正癸腈、正癸烯1的红外吸收光谱的红外吸收光谱本讲稿第三十页，共一百零八页312相关峰相关峰:由一个官能团所产生的一组相互由一个官能团所产生的一组相互 依存的特征峰依存的特征峰通常用一组相关峰来确定一个官能团的存在通常用一组相关峰来确定一个官能团的存在本讲稿第三十一页，共一百零八页32五、吸收峰的峰数五、吸收峰的峰数振动前后偶极矩产生变化，即振动前后偶极矩产生变化，即 CO2分子的分子的s（1388cm-1）为对称伸缩振动，偶极）为对称伸缩振动，偶极距变化为零，属红外非活性振动，不产生吸收峰。距变化为零，属红外非活性振动，不产生吸收峰。辐射能等于振动跃迁所需要的能量，即辐射能等于振动跃迁所需要的能量，即1.产生红外吸收的条件产生红外吸收的条件 本讲稿第三十二页，共一百零八页332.吸收峰的峰数吸收峰的峰数 实际观察到的红外吸收峰数目并不等于分子振动自实际观察到的红外吸收峰数目并不等于分子振动自由度即基本振动数，其主要原因是：由度即基本振动数，其主要原因是：泛频峰的出现使吸收峰多于基本振动数泛频峰的出现使吸收峰多于基本振动数红外非活性振动使吸收峰少于基本振动数红外非活性振动使吸收峰少于基本振动数吸收峰简并使吸收峰减少于基本振动数吸收峰简并使吸收峰减少于基本振动数仪器的灵敏度和分辨率仪器的灵敏度和分辨率本讲稿第三十三页，共一百零八页34六、吸收峰的峰位六、吸收峰的峰位 (一一)内部因素内部因素(二二)外部因素外部因素 吸收峰峰位可由化学键两端的原子质量和化学吸收峰峰位可由化学键两端的原子质量和化学键的键力常数来预测，但存在多种影响因素键的键力常数来预测，但存在多种影响因素本讲稿第三十四页，共一百零八页35（一）内部因素（一）内部因素 诱导效应使氧原子上的电子向双键转移，使键诱导效应使氧原子上的电子向双键转移，使键力常数增大，吸收峰向高频移动力常数增大，吸收峰向高频移动 1诱导效应（诱导效应（I效应）效应）本讲稿第三十五页，共一百零八页362.共轭效应（共轭效应（M效应）电子云密度平均化，使双效应）电子云密度平均化，使双键的吸收峰向低频方向移动。键的吸收峰向低频方向移动。c=o 1715cm-1 c=o 16851665cm-1c=o 1650cm-1本讲稿第三十六页，共一百零八页373.氢键效应氢键效应:分为分子内氢键与分子间氢键，氢键的分为分子内氢键与分子间氢键，氢键的形成使伸缩振动频率降低形成使伸缩振动频率降低 2-羟基羟基-4-甲氧基苯乙酮甲氧基苯乙酮 OH为为2835 cm-1（酚羟基（酚羟基OH为为37053200 cm-1）C=O为为1623 cm-1（苯乙酮（苯乙酮C=O为为17001670cm-1）本讲稿第三十七页，共一百零八页38 分子间氢键受浓度的影响较大，可据此特分子间氢键受浓度的影响较大，可据此特征来判断是分子间氢键还是分子内氢键征来判断是分子间氢键还是分子内氢键 本讲稿第三十八页，共一百零八页394空间位阻空间位阻c=o 1663 cm-1c=o 1686 cm-1c=o 1693 cm-1本讲稿第三十九页，共一百零八页405杂化影响在碳原子的杂化轨道中杂化影响在碳原子的杂化轨道中s成分比成分比重增加，键能增加，键长变短，重增加，键能增加，键长变短，C-H伸缩振动伸缩振动频率增加频率增加 本讲稿第四十页，共一百零八页41 键键CHCHCH杂化类型杂化类型C-H键长（键长（nm）C-H键能（键能（KJ/mol）CH（cm-1）SP30.1124232900SP20.1104443100SP0.1085063300杂化对峰位的影响杂化对峰位的影响本讲稿第四十一页，共一百零八页42CH在在3000cm-1左右，不饱和碳氢的伸缩振动频左右，不饱和碳氢的伸缩振动频率率CH大于大于3000cm-1；饱和碳氢的伸缩振动频率；饱和碳氢的伸缩振动频率CH小于小于3000cm-1碳碳-氢伸缩振动频率是判断饱和氢与不饱和氢的氢伸缩振动频率是判断饱和氢与不饱和氢的重要依据。重要依据。本讲稿第四十二页，共一百零八页436.振动偶合效应振动偶合效应当两个相同的基团在分子中当两个相同的基团在分子中靠的很近或共用一个原子时，其特征吸收峰常靠的很近或共用一个原子时，其特征吸收峰常发生分裂，形成两个峰发生分裂，形成两个峰基团的对称与反对称伸缩振动频率基团的对称与反对称伸缩振动频率酸酐、丙二酸、丁二酸及其酯类，羰基分裂成酸酐、丙二酸、丁二酸及其酯类，羰基分裂成双峰双峰本讲稿第四十三页，共一百零八页44还有一种振动偶合称为费米共振。还有一种振动偶合称为费米共振。除上述因素外，内部因素尚有分子结构中环除上述因素外，内部因素尚有分子结构中环的大小效应、互变异构等因素的影响。的大小效应、互变异构等因素的影响。本讲稿第四十四页，共一百零八页45 溶剂种类、溶液浓度和测定时的温度不同，所得溶剂种类、溶液浓度和测定时的温度不同，所得的红外光谱不尽相同。此外，色散元件的种类与性的红外光谱不尽相同。此外，色散元件的种类与性能也影响峰的位置。能也影响峰的位置。（二）外部因素（二）外部因素本讲稿第四十五页，共一百零八页46 极性基团的伸缩频率，常随溶剂的极性增极性基团的伸缩频率，常随溶剂的极性增大而降低。极性越大，形成氢键的能力越强，大而降低。极性越大，形成氢键的能力越强，降低越多降低越多 丙酮的羰基伸缩振动在非极性烃类溶剂中为丙酮的羰基伸缩振动在非极性烃类溶剂中为1727cm-1，在，在CHCl3中，则为中，则为1705cm-1。本讲稿第四十六页，共一百零八页471.峰强的表示峰强的表示:用摩尔吸收系数用摩尔吸收系数表示表示七、吸收峰的强度七、吸收峰的强度极强峰（极强峰（vs）;强峰（强峰（s）;中强峰（中强峰（m）;弱弱 峰（峰（w）;很弱很弱峰（峰（vw）本讲稿第四十七页，共一百零八页482.跃迁几率跃迁几率:跃迁过程中激发态分子占总分跃迁过程中激发态分子占总分子的百分数子的百分数 跃迁几率越大，吸收峰的强度越大跃迁几率越大，吸收峰的强度越大 分子结构分子结构对称性对称性越差，偶极矩变化越大越差，偶极矩变化越大 原子原子电负性电负性相差越大，偶极矩变化越大相差越大，偶极矩变化越大本讲稿第四十八页，共一百零八页49 如如CO和和CC，CO吸收峰强度远比吸收峰强度远比CC吸收峰大。吸收峰大。本讲稿第四十九页，共一百零八页503 基本光谱基本光谱一、脂肪烃类一、脂肪烃类二、芳香烃类二、芳香烃类三、醚、醇、酚类三、醚、醇、酚类四、羰基化合物四、羰基化合物五、含氮化合物五、含氮化合物本讲稿第五十页，共一百零八页51（一）烷烃（一）烷烃主要特征峰为主要特征峰为:本讲稿第五十一页，共一百零八页521.碳碳-氢伸缩振动氢伸缩振动本讲稿第五十二页，共一百零八页532.甲基与亚甲基的弯曲振动甲基与亚甲基的弯曲振动本讲稿第五十三页，共一百零八页54正庚烷及庚烯正庚烷及庚烯-1的红外光谱图的红外光谱图本讲稿第五十四页，共一百零八页55（二）烯烃（二）烯烃1.=CH 3000cm-1本讲稿第五十五页，共一百零八页562、C=C 1650cm-1 -C=C-C=C-C=C-C=O -C=C-Ar共轭效应增加，共轭效应增加，K减减 少少波数减少波数减少本讲稿第五十六页，共一百零八页573=CH 具有高度特征性，可用于确定烯烃化合物的具有高度特征性，可用于确定烯烃化合物的取代模式取代模式 770-665970-960本讲稿第五十七页，共一百零八页58正庚烷及庚烯正庚烷及庚烯-1的红外光谱图的红外光谱图本讲稿第五十八页，共一百零八页59（三）炔烃（三）炔烃CC2140-2100cm-1(分子若对称分子若对称,则无该峰则无该峰)CH 3300cm-1附近附近CH 在在665625 cm-1 本讲稿第五十九页，共一百零八页60炔丙醇的红外光谱图 本讲稿第六十页，共一百零八页61二、芳香烃类二、芳香烃类 本讲稿第六十一页，共一百零八页621苯环碳苯环碳-氢伸缩振动氢伸缩振动H 30703030cm-1 2苯环骨架伸缩振动苯环骨架伸缩振动C=C 非共轭苯环非共轭苯环:1600 cm-1及及1500cm-1共轭苯环共轭苯环:1600 cm-1、1580cm-1，1500cm-1、1430cm-1出现出现3-4个吸收峰个吸收峰本讲稿第六十二页，共一百零八页633苯环氢面外弯曲振动苯环氢面外弯曲振动H 邻二甲苯：邻二甲苯：743 间二甲苯：间二甲苯：767，692（双峰）（双峰）对二甲苯：对二甲苯：792 cm-1 H峰与取代位置相关，峰很强，是确定苯环上峰与取代位置相关，峰很强，是确定苯环上取代位置及鉴定苯环存在的重要特征峰取代位置及鉴定苯环存在的重要特征峰本讲稿第六十三页，共一百零八页64 4泛频峰其峰位和峰形与取代基的位置、数目相泛频峰其峰位和峰形与取代基的位置、数目相关，而与取代基的性质关系很小。关，而与取代基的性质关系很小。泛频峰一般都很弱，有极性取代基时更弱泛频峰一般都很弱，有极性取代基时更弱 本讲稿第六十四页，共一百零八页65本讲稿第六十五页，共一百零八页66苯环取代类型对红外光谱的影响苯环取代类型对红外光谱的影响本讲稿第六十六页，共一百零八页67三、醚、醇与酚类三、醚、醇与酚类1醇与酚都有醇与酚都有OH和和C-O峰，酚具有苯环特征峰，酚具有苯环特征 醇醇OH36503610 cm-1（S），酚），酚OH 36503590cm-1（S）在二聚、多聚缔合氢键状态下醇与酚在二聚、多聚缔合氢键状态下醇与酚OH 35503200cm-1，峰钝，峰钝本讲稿第六十七页，共一百零八页68C-O峰较强，在峰较强，在13201050cm-1，是该区域最强，是该区域最强的峰，易识别的峰，易识别 2醇与醚均有醇与醚均有C-O峰。醚不具有峰。醚不具有OH峰，是与峰，是与醇的主要区别醇的主要区别 本讲稿第六十八页，共一百零八页69本讲稿第六十九页，共一百零八页70四、羰基化合物四、羰基化合物羰基峰强度大羰基峰强度大,易辨认易辨认1醛、酮及酰氯类醛、酮及酰氯类酮类酮类 C=O：1715cm-1 共轭时波数降低共轭时波数降低 醛类醛类 C=O 1725cm-1 CH(O)双峰，双峰，2820及及2720cm-1，是由醛基中碳，是由醛基中碳-氢伸缩振动与其面内弯曲振动（氢伸缩振动与其面内弯曲振动（1400cm-1）的倍）的倍频峰发生费米共振所致，是鉴别醛的主要特征峰。频峰发生费米共振所致，是鉴别醛的主要特征峰。本讲稿第七十页，共一百零八页71酰氯酰氯 C=O 1800 cm-1,比酮、醛大比酮、醛大 二乙酮、丙醛及丙酰氯的红外光谱图二乙酮、丙醛及丙酰氯的红外光谱图 本讲稿第七十一页，共一百零八页722酸、酯及酸酐类酸、酯及酸酐类羧酸羧酸 OH （36002500cm-1）C=O（17401680 cm-1）羧酸中羰基峰钝，是较明显的特征羧酸中羰基峰钝，是较明显的特征 C-O峰较强，峰较强，13201200cm-1 本讲稿第七十二页，共一百零八页73酯类酯类：C=O1735cm-1,c-O12801100cm-1 C-OC-O峰出现峰出现 和和本讲稿第七十三页，共一百零八页74酸酐：酸酐：羰基发生振动偶合，羰基发生振动偶合，1700峰一分为二，是鉴别酸酐峰一分为二，是鉴别酸酐的特征峰。的特征峰。sC=O 1800-1850cm-1asC=O 1780-1740cm-1C-O 1170-1050cm-1COOCOC本讲稿第七十四页，共一百零八页75正丙酸、丙酸乙酯及丙酸酐的红外光谱图正丙酸、丙酸乙酯及丙酸酐的红外光谱图本讲稿第七十五页，共一百零八页76五、含氮化合物五、含氮化合物1.胺类化合物胺类化合物特征峰：特征峰：NH3000NH 1650-1590NH伯胺：双峰伯胺：双峰仲胺：单峰仲胺：单峰叔胺：无峰叔胺：无峰R-NH2R-NH-R-N-本讲稿第七十六页，共一百零八页77正丁胺、正二丁胺及正丁胺、正二丁胺及N-甲基苯胺的红外光谱图甲基苯胺的红外光谱图 本讲稿第七十七页，共一百零八页78OH和和NH吸收峰的比较吸收峰的比较 本讲稿第七十八页，共一百零八页79酰胺：酰胺：主要特征峰：主要特征峰：NH3000 cm-1 C=O1680-1630cm-1NH 1640-1550cm-1 NHNH伯胺：双峰伯胺：双峰仲胺：单峰仲胺：单峰叔胺：无峰叔胺：无峰本讲稿第七十九页，共一百零八页80苯甲酰胺的红外光谱图苯甲酰胺的红外光谱图 本讲稿第八十页，共一百零八页81硝基化合物：硝基化合物：-NO2特征峰：特征峰：as NO21590-1510s NO21390-1330强度大，易辨认强度大，易辨认腈基化合物：腈基化合物：-CN CN2200本讲稿第八十一页，共一百零八页82本讲稿第八十二页，共一百零八页834红外分光光度计及制样红外分光光度计及制样 发展历史发展历史第一代第一代 以棱镜分光以棱镜分光第二代第二代 以光栅分光以光栅分光第三代第三代 干涉分光干涉分光 傅立叶变换红外分光光度傅立叶变换红外分光光度计计(FT-IR)本讲稿第八十三页，共一百零八页84色散型色散型：习惯上称红外分光光度计习惯上称红外分光光度计干涉型干涉型：傅立叶变换红外光谱仪傅立叶变换红外光谱仪本讲稿第八十四页，共一百零八页85组成：光源组成：光源-样品池样品池-单色器单色器-检测器检测器(一一)光源：发射高强度连续红外辐射光源：发射高强度连续红外辐射 硅碳棒硅碳棒 Nernst 灯灯 特殊线圈特殊线圈一、色散型红外光谱仪主要部件一、色散型红外光谱仪主要部件 (二二)单色器：单色器：NaCl、KBr等的大晶体制作棱镜等的大晶体制作棱镜,或用光栅或用光栅本讲稿第八十五页，共一百零八页86（三）检测器：真空热电偶，光检测器（三）检测器：真空热电偶，光检测器（四）吸收池：分为气体池、液体池（四）吸收池：分为气体池、液体池固体用固体用KBr混合压片混合压片（五）记录系统（五）记录系统本讲稿第八十六页，共一百零八页87二、二、傅立叶（傅立叶（Fourier）变换红外光谱仪）变换红外光谱仪 光源发出的红外光经干涉仪转变为干涉光，干涉光光源发出的红外光经干涉仪转变为干涉光，干涉光照射样品，得到干涉图。经照射样品，得到干涉图。经Fourier(傅立叶傅立叶)变换，得到变换，得到样品的红外光谱样品的红外光谱 本讲稿第八十七页，共一百零八页88Michelson干涉仪的工作原理干涉仪的工作原理 本讲稿第八十八页，共一百零八页89检测器：热电型硫酸三苷肽单晶（检测器：热电型硫酸三苷肽单晶（TGS）或光电导）或光电导型汞镉碲（型汞镉碲（MCT）检测器）检测器 特点：分辨率高，扫描快特点：分辨率高，扫描快本讲稿第八十九页，共一百零八页90Fourier变换红外光谱仪的特点变换红外光谱仪的特点扫描速度极快扫描速度极快 具有很高的分辨率具有很高的分辨率 灵敏度高灵敏度高本讲稿第九十页，共一百零八页91三、仪器性能三、仪器性能1仪器的分辨率仪器的分辨率 2波数准确度与重现性波数准确度与重现性 本讲稿第九十一页，共一百零八页92四、制样方法四、制样方法 对样品的要求：对样品的要求：样品应不含水分样品应不含水分 对羟基峰有干扰，而且会侵蚀吸对羟基峰有干扰，而且会侵蚀吸收池的盐窗收池的盐窗样品的纯度一般需大于样品的纯度一般需大于98 本讲稿第九十二页，共一百零八页931、液体样品、液体样品夹片法：二片夹片法：二片KBr，将样品放置中间，将样品放置中间样品池：窗口用样品池：窗口用KBr制成制成本讲稿第九十三页，共一百零八页942、固体样品：压片法、糊剂法、薄膜法、固体样品：压片法、糊剂法、薄膜法压片法：压片法：KBr（光谱纯）（光谱纯）200mg与与12mg样品，研样品，研匀，上机压片匀，上机压片糊剂法：糊剂法：薄膜法：薄膜法：本讲稿第九十四页，共一百零八页955 应用与示例应用与示例一、定性鉴别一、定性鉴别1官能团鉴别官能团鉴别2未知化合物鉴别未知化合物鉴别（1）与已知物对照）与已知物对照（2）核对标准光谱）核对标准光谱本讲稿第九十五页，共一百零八页96二、纯度检查二、纯度检查三、定量分析三、定量分析本讲稿第九十六页，共一百零八页97四、结构分析四、结构分析1.特征区特征区 40001250cm-1 吸收峰的数目少、特征性强、易鉴别吸收峰的数目少、特征性强、易鉴别 2.指纹区指纹区 1250600cm-1 峰密集，对分子结构的变化十分敏感峰密集，对分子结构的变化十分敏感 本讲稿第九十七页，共一百零八页98红外光谱的九个重要区段红外光谱的九个重要区段 本讲稿第九十八页，共一百零八页99（二）光谱解析的一般程序（二）光谱解析的一般程序1.求出或查出化学式，计算不饱和度求出或查出化学式，计算不饱和度 2.图谱解析图谱解析 3.对照验证对照验证 本讲稿第九十九页，共一百零八页100计算不饱和度方法：计算不饱和度方法：n1、n3、n4分别为分子式中的四价、三价及分别为分子式中的四价、三价及一价元素。一价元素。例：苯甲酰胺例：苯甲酰胺樟脑：樟脑：C10H16O本讲稿第一百页，共一百零八页101一般来说：一般来说：1、U=0时，为链状饱和脂肪族化合物时，为链状饱和脂肪族化合物2、一个双键（脂环）的不饱和度是、一个双键（脂环）的不饱和度是13、一个叁键的不饱和度是、一个叁键的不饱和度是24、一个苯环的不饱和度是、一个苯环的不饱和度是4本讲稿第一百零一页，共一百零八页1022.光谱解析程序光谱解析程序顺序：顺序：由简单由简单复杂复杂区域法：特征区、指纹区区域法：特征区、指纹区特征区：化合物具有哪些官能团？特征区：化合物具有哪些官能团？确定化合物的类别确定化合物的类别 本讲稿第一百零二页，共一百零八页103指纹区：作为含某一基团的旁证。指纹区：作为含某一基团的旁证。可以确定化合物较细微的结构。可以确定化合物较细微的结构。解析方法：四先、四后、相关法解析方法：四先、四后、相关法先特征、后指纹；先强峰、后弱峰；先粗查、先特征、后指纹；先强峰、后弱峰；先粗查、后细找；先否定、后肯定。后细找；先否定、后肯定。由一组相关峰确认一个官能团存在原则由一组相关峰确认一个官能团存在原则本讲稿第一百零三页，共一百零八页1041 已知物对照法已知物对照法2 查对标准图谱（药典、查对标准图谱（药典、Sadtler图谱）图谱）3对照验证对照验证 本讲稿第一百零四页，共一百零八页105某化合物结构式如下某化合物结构式如下,试简要画出其试简要画出其IR图图本讲稿第一百零五页，共一百零八页106某化合物结构式如下某化合物结构式如下,试简要画出其试简要画出其IR图图本讲稿第一百零六页，共一百零八页107 某化合物某化合物C9H10O，其，其IR光谱主要吸收峰位为光谱主要吸收峰位为3080，3040，2980，2920，1690（s），），1600，1580，1500，1370，1230，750，690cm-1，试推断，试推断分子结构分子结构 本讲稿第一百零七页，共一百零八页10816291513904990824730本讲稿第一百零八页，共一百零八页
