2022年2022年红外吸收光谱法教案 .pdf

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1、学习好资料欢迎下载第 六 章红 外 吸 收 光 谱 法基 本 要 点 ：1.红 外 光 谱 分 析 基 本 原 理 ； 2.红 外 光 谱 与 有 机 化 合 物 结 构 ； 3.各 类 化合 物 的 特 征 基 团 频 率 ； 4.红 外 光 谱 的 应 用 ; 5.红 外 光 谱 仪 .学 时 安 排 ：3 学 时第 一 节概述分 子 的 振 动 能 量 比 转 动 能 量 大 ，当 发 生 振 动 能 级 跃 迁 时 ， 不 可 避 免地 伴 随 有 转 动 能 级 的 跃 迁 ， 所 以 无 法 测 量 纯 粹 的 振 动 光 谱 ， 而 只 能得 到 分 子 的 振 动 -转 动 光

2、 谱 ， 这 种 光 谱 称 为 红 外 吸 收 光 谱 。红 外 吸 收 光 谱 也 是 一 种 分 子 吸 收 光 谱 。当 样 品 受 到 频 率 连 续 变 化 的 红 外 光 照 射 时 ，分 子 吸 收 了 某 些 频 率 的辐 射 ，并 由 其 振 动 或 转 动 运 动 引 起 偶 极 矩 的 净 变 化 ，产 生 分 子 振 动和 转 动 能 级 从 基 态 到 激 发 态 的 跃 迁 ,使 相 应 于 这 些 吸 收 区 域 的 透 射光 强 度 减 弱 。记 录 红 外 光 的 百 分 透 射 比 与 波 数 或 波 长 关 系 曲 线 ，就得 到 红 外 光 谱 。一

3、、 红 外 光 区 的 划 分红 外 光 谱 在 可 见 光 区 和 微 波 光 区 之 间 ， 波 长 范 围 约 为0. 75 1000m，根 据 仪 器 技 术 和 应 用 不 同 ，习 惯 上 又 将 红 外 光 区 分 为 三 个区 ： 近 红 外 光 区 （ 0. 75 2.5 m ） ， 中 红 外 光 区 （ 2.5 25m ） ，远 红 外 光 区 （ 25 1 000m） 。近 红 外 光 区 （ 0.7 5 2. 5m ）近 红 外 光 区 的 吸 收 带 主 要 是 由 低 能 电 子 跃 迁 、 含 氢 原 子 团 （ 如 O H、N H、 CH） 伸 缩 振 动 的

4、 倍 频 吸 收 等 产 生 的 。 该 区 的 光 谱 可 用 来名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 21 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载研 究 稀 土 和 其 它 过 渡 金 属 离 子 的 化 合 物 ， 并 适 用 于 水 、醇 、 某 些 高分 子 化 合 物 以 及 含 氢 原 子 团 化 合 物 的 定 量 分 析 。中 红 外 光 区 （ 2.5 25m ）绝 大 多 数 有 机 化 合 物 和 无 机 离 子 的

5、基 频 吸 收 带 出 现 在 该 光 区 。由 于基 频 振 动 是 红 外 光 谱 中 吸 收 最 强 的 振 动 ，所 以 该 区 最 适 于 进 行 红 外光 谱 的 定 性 和 定 量 分 析 。同 时 ，由 于 中 红 外 光 谱 仪 最 为 成 熟 、简 单 ，而 且 目 前 已 积 累 了 该 区 大 量 的 数 据 资 料 ，因 此 它 是 应 用 极 为 广 泛 的光 谱 区 。 通 常 ， 中 红 外 光 谱 法 又 简 称 为 红 外 光 谱 法 。远 红 外 光 区 （ 25 1 000m ） 该 区 的 吸 收 带 主 要 是 由 气 体 分 子 中 的纯 转 动

6、跃 迁 、振 动 -转 动 跃 迁 、 液 体 和 固 体 中 重 原 子 的 伸 缩 振 动 、 某 些 变 角振 动 、骨 架 振 动 以 及 晶 体 中 的 晶 格 振 动 所 引 起 的 。由 于 低 频 骨 架 振动 能 很 灵 敏 地 反 映 出 结 构 变 化 ，所 以 对 异 构 体 的 研 究 特 别 方 便 。 此外 ， 还 能 用 于 金 属 有 机 化 合 物 （ 包 括 络 合 物 ） 、 氢 键 、 吸 附 现 象 的研 究 。但 由 于 该 光 区 能 量 弱 ，除 非 其 它 波 长 区 间 内 没 有 合 适 的 分 析谱 带 ， 一 般 不 在 此 范 围

7、内 进 行 分 析 。红 外 吸 收 光 谱 一 般 用 T曲 线 或 T 波 数 曲 线 表 示 。 纵 坐 标 为 百 分透 射 比 T% ， 因 而 吸 收 峰 向 下 ， 向 上 则 为 谷 ； 横 坐 标 是 波 长（ 单 位为 m ） ， 或 波 数 （ 单 位 为 cm-1） 。波 长与 波 数 之 间 的 关 系 为 ：波 数 / cm-1=1 04/（ / m ）中 红 外 区 的 波 数 范 围 是 40 00 4 00 cm-1。二 、 红 外 光 谱 法 的 特 点紫 外 、可 见 吸 收 光 谱 常 用 于 研 究 不 饱 和 有 机 物 ，特 别 是 具 有 共 轭

8、 体系 的 有 机 化 合 物 ，而 红 外 光 谱 法 主 要 研 究 在 振 动 中 伴 随 有 偶 极 矩 变化 的 化 合 物 （ 没 有 偶 极 矩 变 化 的 振 动 在 拉 曼 光 谱 中 出 现 ） 。 因 此 ，除 了 单 原 子 和 同 核 分 子 如 N e、 He、 O2、 H2等 之 外 ， 几 乎 所 有 的 有机 化 合 物 在 红 外 光 谱 区 均 有 吸 收 。 除 光 学 异 构 体 ，某 些 高 分 子 量 的名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - -

9、 - - 第 2 页，共 21 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载高 聚 物 以 及 在 分 子 量 上 只 有 微 小 差 异 的 化 合 物 外 ，凡 是 具 有 结 构 不同 的 两 个 化 合 物 ，一 定 不 会 有 相 同 的 红 外 光 谱 。通 常 红 外 吸 收 带 的波 长 位 置 与 吸 收 谱 带 的 强 度 ，反 映 了 分 子 结 构 上 的 特 点 ，可 以 用 来鉴 定 未 知 物 的 结 构 组 成 或 确 定 其 化 学 基 团 ；而 吸 收 谱 带 的 吸 收 强 度与 分 子 组 成 或 化 学 基 团 的 含 量 有 关 ，可

10、用 以 进 行 定 量 分 析 和 纯 度 鉴定 。由 于 红 外 光 谱 分 析 特 征 性 强 ，气 体 、液 体 、固 体 样 品 都 可 测 定 ，并 具 有 用 量 少 ， 分 析 速 度 快 ， 不 破 坏 样 品 的 特 点 。 因 此 ， 红 外 光 谱法 不 仅 与 其 它 许 多 分 析 方 法 一 样 ， 能 进 行 定 性 和 定 量 分 析 ， 而 且 该法 是 鉴 定 化 合 物 和 测 定 分 子 结 构 的 最 有 用 方 法 之 一 。一 、 产 生 红 外 吸 收 的 条 件1 . 辐 射 光 子 具 有 的 能 量 与 发 生 振 动 跃 迁 所 需 的

11、跃 迁 能 量 相 等红 外 吸 收 光 谱 是 分 子 振 动 能 级 跃 迁 产 生 的 。因 为 分 子 振 动 能 级 差 为0. 051.0 eV ， 比 转 动 能 级 差 （ 0. 00010. 05eV ） 大 ， 因 此 分 子 发 生振 动 能 级 跃 迁 时 ，不 可 避 免 地 伴 随 转 动 能 级 的 跃 迁 ，因 而 无 法 测 得纯 振 动 光 谱 ，但 为 了 讨 论 方 便 ，以 双 原 子 分 子 振 动 光 谱 为 例 说 明 红外 光 谱 产 生 的 条 件 。 若 把 双 原 子 分 子 （ A -B） 的 两 个 原 子 看 作 两 个小 球 ，把

12、 连 结 它 们 的 化 学 键 看 成 质 量 可 以 忽 略 不 计 的 弹 簧 ，则 两 个原 子 间 的 伸 缩 振 动 ， 可 近 似 地 看 成 沿 键 轴 方 向 的 间 谐 振 动 。由 量 子力 学 可 以 证 明 ， 该 分 子 的 振 动 总 能 量 (E )为 ：E = （+1 /2） h（=0， 1， 2，）式 中为 振 动 量 子 数 （=0， 1， 2， ） ； E 是 与 振 动 量 子 数相应 的 体 系 能 量 ；为 分 子 振 动 的 频 率 。在 室 温 时 ， 分 子 处 于 基 态 （=0） ， E = 1/ 2 h， 此 时 ， 伸 缩 振 动 的

13、频 率 很 小 。 当 有 红 外 辐 射 照 射 到 分 子 时 ， 若 红 外 辐 射 的 光 子 （L）所 具 有 的 能 量 （ EL） 恰 好 等 于 分 子 振 动 能 级 的 能 量 差 （ E振） 时 ，则 分 子 将 吸 收 红 外 辐 射 而 跃 迁 至 激 发 态 ，导 致 振 幅 增 大 。 分 子 振 动能 级 的 能 量 差 为 E振=h名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 21 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎

14、下载又 光 子 能 量 为EL=hL于 是 可 得 产 生 红 外 吸 收 光 谱 的 第 一 条 件 为 ：EL= E振即L=表 明 ，只 有 当 红 外 辐 射 频 率 等 于 振 动 量 子 数 的 差 值 与 分 子 振 动 频 率的 乘 积 时 ， 分 子 才 能 吸 收 红 外 辐 射 ， 产 生 红 外 吸 收 光 谱 。分 子 吸 收 红 外 辐 射 后 ， 由 基 态 振 动 能 级 （=0 ） 跃 迁 至 第 一 振 动 激发 态（=1）时 ，所 产 生 的 吸 收 峰 称 为 基 频 峰 。因 为 =1时 ，L=，所 以 基 频 峰 的 位 置 （L） 等 于 分 子 的

15、 振 动 频 率 。在 红 外 吸 收 光 谱 上 除 基 频 峰 外 ， 还 有 振 动 能 级 由 基 态 （=0 ） 跃 迁至 第 二 激 发 态 （=2 ） 、 第 三 激 发 态 （=3 ）， 所 产 生 的 吸 收 峰 称为 倍 频 峰 。由=0跃 迁 至=2 时 ， =2， 则L=2 ， 即 吸 收 的 红 外 线 谱 线 （L）是 分 子 振 动 频 率 的 二 倍 ， 产 生 的 吸 收 峰 称 为 二 倍 频 峰 。由=0跃 迁 至=3 时 ， =3， 则L=3 ， 即 吸 收 的 红 外 线 谱 线 （L）是 分 子 振 动 频 率 的 三 倍 ， 产 生 的 吸 收 峰

16、 称 为 三 倍 频 峰 。 其 它 类 推 。在 倍 频 峰 中 ，二 倍 频 峰 还 比 较 强 。三 倍 频 峰 以 上 ，因 跃 迁 几 率 很 小 ，一 般 都 很 弱 ， 常 常 不 能 测 到 。由 于 分 子 非 谐 振 性 质 ，各 倍 频 峰 并 非 正 好 是 基 频 峰 的 整 数 倍 ，而 是略 小 一 些 。 以 HC l 为 例 ：基 频 峰 （01）28 85.9cm- 1最 强二 倍 频 峰 （02）56 68.0cm-1较 弱三 倍 频 峰 （03）83 46.9cm-1很 弱四 倍 频 峰 （04）10 923. 1 cm-1极 弱五 倍 频 峰 （05）

17、13 396. 5 cm-1极 弱名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 21 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载除 此 之 外 ，还 有 合 频 峰（1+2，21+2，），差 频 峰（1-2，21-2，） 等 ， 这 些 峰 多 数 很 弱 ， 一 般 不 容 易 辨 认 。 倍 频 峰 、 合 频 峰 和 差频 峰 统 称 为 泛 频 峰 。（ 2） 辐 射 与 物 质 之 间 有 耦 合 作 用为 满 足 这 个 条 件 ，分 子 振

18、 动 必 须 伴 随 偶 极 矩 的 变 化 。 红 外 跃 迁 是 偶极 矩 诱 导 的 ，即 能 量 转 移 的 机 制 是 通 过 振 动 过 程 所 导 致 的 偶 极 矩 的变 化 和 交 变 的 电 磁 场 （ 红 外 线 ）相 互 作 用 发 生 的 。分 子 由 于 构 成 它的 各 原 子 的 电 负 性 的 不 同 ， 也 显 示 不 同 的 极 性 ， 称 为 偶 极 子 。 通 常用 分 子 的 偶 极 矩 （） 来 描 述 分 子 极 性 的 大 小 。 当 偶 极 子 处 在 电 磁辐 射 的 电 场 中 时 ，该 电 场 作 周 期 性 反 转 ，偶 极 子 将

19、经 受 交 替 的 作 用力 而 使 偶 极 矩 增 加 或 减 少 。 由 于 偶 极 子 具 有 一 定 的 原 有 振 动 频 率 ，显 然 ，只 有 当 辐 射 频 率 与 偶 极 子 频 率 相 匹 时 ， 分 子 才 与 辐 射 相 互 作用 （ 振 动 耦 合 ） 而 增 加 它 的 振 动 能 ， 使 振 幅 增 大 ， 即 分 子 由 原 来 的基 态 振 动 跃 迁 到 较 高 振 动 能 级 。因 此 ， 并 非 所 有 的 振 动 都 会 产 生 红外 吸 收 ， 只 有 发 生 偶 极 矩 变 化（ 0）的 振 动 才 能 引 起 可 观 测 的红 外 吸 收 光 谱

20、 ， 该 分 子 称 之 为 红 外 活 性 的 ； =0的 分 子 振 动 不 能产 生 红 外 振 动 吸 收 ， 称 为 非 红 外 活 性 的 。当 一 定 频 率 的 红 外 光 照 射 分 子 时 ，如 果 分 子 中 某 个 基 团 的 振 动 频 率和 它 一 致 ，二 者 就 会 产 生 共 振 ，此 时 光 的 能 量 通 过 分 子 偶 极 矩 的 变化 而 传 递 给 分 子 ， 这 个 基 团就 吸 收 一 定 频 率 的 红 外 光 ， 产 生 振 动 跃 迁 。如 果 用 连 续 改 变 频 率 的红 外 光 照 射 某 样 品 ， 由 于 试 样 对 不 同 频

21、 率 的 红 外 光 吸 收 程 度 不 同 ，使 通 过 试 样 后 的 红 外 光 在 一 些 波 数 范 围 减 弱 ，在 另 一 些 波 数 范 围 内仍 然 较 强 ，用 仪 器 记 录 该 试 样 的 红 外 吸 收 光 谱 ，进 行 样 品 的 定 性 和定 量 分 析 。二 、 双 原 子 分 子 的 振 动分 子 中 的 原 子 以 平 衡 点 为 中 心 ，以 非 常 小 的 振 幅 （ 与 原 子 核 之 间 的距 离 相 比 ） 作 周 期 性 的 振 动 ， 可 近 似 的 看 作 简 谐 振 动 。 这 种 分 子 振名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - -

22、 - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 21 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载动 的 模 型 ， 以 经 典 力 学 的 方 法 可 把 两 个 质 量 为 M1和 M2的 原 子 看 成钢 体 小 球 ，连 接 两 原 子 的 化 学 键 设 想 成 无 质 量 的 弹 簧 ，弹 簧 的 长 度r就 是 分 子 化 学 键 的 长 度 。 由 经 典 力 学 可 导 出 该 体 系 的 基 本 振 动 频率 计 算 公 式=（ 1/ 2）（ k/）或波 数=（ 1/2c）（ k/）式

23、 中 k为 化 学 键 的 力 常 数 ， 其 定 义 为 将 两 原 子 由 平 衡 位 置 伸 长 单 位长 度 时 的 恢 复 力 （ 单 位 为 Ncm- 1） 。 单 键 、 双 键 和 三 键 的 力 常 数 分别 近 似 为 5、 10和 15 N cm-1； c为 光 速 （ 2. 99 81010cms-1） ，为折 合 质 量 ， 单 位 为 g， 且=m1m2/（ m1+m2）根 据 小 球 的 质 量 和 相 对 原 子 质 量 之 间 的 关 系波 数= 13 02 （ k /Ar）1/ 2Ar为 折 合 相 对 原 子 质 量影 响 基 本 振 动 频 率 的 直

24、接 原 因 是 相 对 原 子 质 量 和 化 学 键 的 力 常 数 。化 学 键 的 力 常 数 k越 大 ， 折 合 相 对 原 子 质 量 Ar越 小 ， 则 化 学 键 的 振动 频 率 越 高 ， 吸 收 峰 将 出 现 在 高 波 数 区 ； 反 之 ， 则 出 现 在 低 数 区 ，例 如C-C、CC、CC三 种 碳 碳 键 的 质 量 相 同 ， 键 力 常 数 的顺 序 是 三 键 双 键 单 键 。因 此 在 红 外 光 谱 中 ，CC的 吸 收 峰 出 现在 22 22 cm-1， 而CC约 在 16 67 cm-1，C-C在 142 9 cm- 1对 于 相 同 化

25、学 键 的 基 团 ，波 数 与 相 对 原 子 相 对 质 量 平 方 根 成 反比 。 例 如 C-C 、 C-O 、 C-N 键 的 力 常 数 相 近 ， 但 相 对 折 合 质 量 不 同 ，其 大 小 顺 序 为 C-C C-N 100 非 常 强 峰 （ vs）20 100 强 峰 （ s）10 20 中 强 峰 （ m）19 8%或 符 合 商 业 规 格才 便 于 与 纯 物 质 的 标 准 光 谱 进 行 对 照 。多 组 份 试 样 应 在 测 定 前 尽 量预 先 用 分 馏 、 萃 取 、 重 结 晶 或 色 谱 法 进 行 分 离 提 纯 ， 否 则 各 组 份 光

26、谱 相 互 重 叠 ， 难 于 判 断 。（ 2） 试 样 中 不 应 含 有 游 离 水 。 水 本 身 有 红 外 吸 收 ， 会 严 重 干 扰 样品 谱 ， 而 且 会 侵 蚀 吸 收 池 的 盐 窗 。（ 3） 试 样 的 浓 度 和 测 试 厚 度 应 选 择 适 当 ， 以 使 光 谱 图 中 的 大 多 数吸 收 峰 的 透 射 比 处 于 10 % 80% 范 围 内 。二 、 制 样 的 方 法1 . 气 体 样 品气 态 样 品 可 在 玻 璃 气 槽 内 进 行 测 定 ， 它 的 两 端 粘 有 红 外 透 光 的NaCl 或 K B r窗 片 。 先 将 气 槽 抽

27、 真 空 ， 再 将 试 样 注 入 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 21 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载2 . 液 体 和 溶 液 试 样（ 1） 液 体 池 法沸 点 较 低 ， 挥 发 性 较 大 的 试 样 ， 可 注 入 封 闭 液 体 池 中 ， 液 层 厚度 一 般 为 0. 01 1mm。（ 2） 液 膜 法沸 点 较 高 的 试 样 ， 直 接 直 接 滴 在 两 片 盐 片 之 间 ， 形 成 液 膜 。

28、对 于 一 些 吸 收 很 强 的 液 体 ， 当 用 调 整 厚 度 的 方 法 仍 然 得 不 到满 意 的 谱 图 时 ，可 用 适 当 的 溶 剂 配 成 稀 溶 液 进 行 测 定 。一 些 固 体 也可 以 溶 液 的 形 式 进 行 测 定 。常 用 的 红 外 光 谱 溶 剂 应 在 所 测 光 谱 区 内本 身 没 有 强 烈 的 吸 收 ，不 侵 蚀 盐 窗 ，对 试 样 没 有 强 烈 的 溶 剂 化 效 应等 。3 . 固 体 试 样（ 1） 压 片 法将 1 2mg试 样 与 200 mg纯 K Br研 细 均 匀 ， 置 于 模 具 中 ， 用（ 5 10 ）107

29、Pa压 力 在 油 压 机 上 压 成 透 明 薄 片 ， 即 可 用 语 测 定 。 试样 和 K Br都 应 经 干 燥 处 理 ， 研 磨 到 粒 度 小 于 2微 米 ， 以 免 散 射 光 影 响 。（ 2） 石 蜡 糊 法将 干 燥 处 理 后 的 试 样 研 细 ， 与 液 体 石 蜡 或 全 氟 代 烃 混 合 ， 调成 糊 状 ， 夹 在 盐 片 中 测 定 。（ 3） 薄 膜 法主 要 用 于 高 分 子 化 合 物 的 测 定 。 可 将 它 们 直 接 加 热 熔 融 制 或压 制 成 膜 。也 可 将 试 样 溶 解 在 低 沸 点 的 易 挥 发 溶 剂 中 ，涂

30、在 盐 片 上 ，待 溶 剂 挥 发 后 成 膜 测 定 。当 样 品 量 特 别 少 或 样 品 面 积 特 别 小 时 ， 采 用 光 束 聚 光 器 ， 并 配有 微 量 液 体 池 、微 量 固 体 池 和 微 量 气 体 池 ，采 用 全 反 射 系 统 或 用 带有 卤 化 碱 透 镜 的 反 射 系 统 进 行 测 量 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 18 页，共 21 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载第 六 节红 外 光 谱

31、 法 的 应 用红 外 光 谱 法 广 泛 用 于 有 机 化 合 物 的 定 性 鉴 定 和 结 构 分 析 。一 、 定 性 分 析1 . 已 知 物 的 鉴 定将 试 样 的 谱 图 与 标 准 的 谱 图 进 行 对 照 ， 或 者 与 文 献 上 的 谱 图进 行 对 照 。如 果 两 张 谱 图 各 吸 收 峰 的 位 置 和 形 状 完 全 相 同 ， 峰 的 相对 强 度 一 样 ，就 可 以 认 为 样 品 是 该 种 标 准 物 。如 果 两 张 谱 图 不 一 样 ，或 峰 位 不 一 致 ， 则 说 明 两 者 不 为 同 一 化 合 物 ， 或 样 品 有 杂 质 。

32、 如 用计 算 机 谱 图 检 索 ， 则 采 用 相 似 度 来 判 别 。 使 用 文 献 上 的 谱 图 应 当注 意 试 样 的 物 态 、 结 晶 状 态 、 溶 剂 、 测 定 条 件 以 及 所 用 仪 器 类 型 均应 与 标 准 谱 图 相 同 。2 . 未 知 物 结 构 的 测 定测 定 未 知 物 的 结 构 ， 是 红 外 光 谱 法 定 性 分 析 的 一 个 重 要 用 途 。如 果 未 知 物 不 是 新 化 合 物 ，可 以 通 过 两 种 方 式 利 用 标 准 谱 图 进 行 查对 ：（ 1） 查 阅 标 准 谱 图 的 谱 带 索 引 ， 与 寻 找 试

33、 样 光 谱 吸 收 带 相 同 的 标准 谱 图 ；（ 2） 进 行 光 谱 解 析 ， 判 断 试 样 的 可 能 结 构 ， 然 后 在 由 化 学 分 类 索引 查 找 标 准 谱 图 对 照 核 实 。在 对 光 谱 图 进 行 解 析 之 前 ， 应 收 集 样 品 的 有 关 资 料 和 数 据 。了 解 试 样 的 来 源 、以 估 计 其 可 能 是 哪 类 化 合 物 ；测 定 试 样 的 物 理 常数 ， 如 熔 点 、 沸 点 、 溶 解 度 、 折 光 率 等 ， 作 为 定 性 分 析 的 旁 证 ； 根据 元 素 分 析 及 相 对 摩 尔 质 量 的 测 定 ，

34、 求 出 化 学 式并 计 算 化 合 物 的 不 饱 和 度=1+n4+(n3-n1)/ 2式 中 n4、 n3、 n1、 分 别 为 分 子 中 所 含 的 四 价 、 三 价 和 一 价 元 素名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 19 页，共 21 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载原 子 的 数 目 。当 计 算 得=0时 ， 表 示 分 子 是 饱 和 的 ， 应 在 链 状 烃 及 其 不 含 双 键 的衍 生 物 。当=1时 ， 可

35、能 有 一 个 双 键 或 脂 环 ；当=2时 ， 可 能 有 两 个 双 键 和 脂 环 ， 也 可 能 有 一 个 叁 键 ；当=4时 ， 可 能 有 一 个 苯 环 等 。但 是 ， 二 价 原 子 如 S、 O等 不 参 加 计 算 。谱 图 解 析 一 般 先 从 基 团 频 率 区 的 最 强 谱 带 开 始 ， 推 测 未 知 物可 能 含 有 的 基 团 ，判 断 不 可 能 含 有 的 基 团 。再 从 指 纹 区 的 谱 带 进 一步 验 证 ，找 出 可 能 含 有 基 团 的 相 关 峰 ，用 一 组 相 关 峰 确 认 一 个 基 团的 存 在 。 对 于 简 单 化

36、 合 物 ， 确 认 几 个 基 团 之 后 ， 便 可 初 步 确 定 分 子结 构 ， 然 后 查 对 标 准 谱 图 核 实 。3. 几 种 标 准 谱 图（ 1） 萨 特 勒 （ Sadt ler ） 标 准 红 外 光 谱 图（ 2） A l dri ch红 外 谱 图 库（ 3） Si gm a Fou ri er 红 外 光 谱 图 库二 、 定 量 分 析红 外 光 谱 定 量 分 析 是 通 过 对 特 征 吸 收 谱 带 强 度 的 测 量 来 求 出组 份 含 量 。 其 理 论 依 据 是 朗 伯 -比 耳 定 律 。由 于 红 外 光 谱 的 谱 带 较 多 ， 选

37、择 的 余 地 大 ， 所 以 能 方 便 地 对单 一 组 份 和 多 组 份 进 行 定 量 分 析 。此 外 ，该 法 不 受 样 品 状 态 的 限 制 ，能 定 量 测 定 气 体 、 液 体 和 固 体 样 品 。 因 此 ， 红 外 光 谱 定 量 分 析 应 用广 泛 。 但 红 外 噶 定 量 灵 敏 度 较 低 ， 尚 不 适 用 于 微 量 组 份 的 测 定 。（ 一 ） 基 本 原 理1. 选 择 吸 收 带 的 原 则（ 1）必 须 是 被 测 物 质 的 特 征 吸 收 带 。 例 如 分 析 酸 、 酯 、 醛 、酮 时 ， 必 须 选 择 C =O基 团 的

38、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 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 20 页，共 21 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载（ 3） 所 选 择 的 吸 收 带 应 有 较 大 的 吸 收 系 数 且 周 围 尽 可 能 没 有 其 它吸 收 带 存 在 ， 以 免 干 扰 。2 . 吸 光 度 的 测 定（ 1） 一 点 法该

39、 法 不 考 虑 背 景 吸 收 ， 直 接 从 谱 图 中 分 析 波 数 处 读 取 谱 图 纵坐 标 的 透 过 率 ， 再 由 公 式 l g1 /T=A 计 算 吸 光 度 。 实 际 上 这 种 背 景 可以 忽 略 的 情 况 较 少 ， 因 此 多 用 基 线 法 。（ 2） 基 线 法通 过 谱 带 两 翼 透 过 率 最 大 点 作 光 谱 吸 收 的 切 线 ， 作 为 该 谱线 的 基 线 ，则 分 析 波 数 处 的 垂 线 与 基 线 的 交 点 ，与 最 高 吸 收 峰 顶 点的 距 离 为 峰 高 ， 其 吸 光 度 A =l g（ I0/ I ） 。（ 二 ） 定 量 分 析 方 法可 用 标 准 曲 线 法 、 求 解 联 立 方 程 法 等 方 法 进 行 定 量 分 析 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 21 页，共 21 页 - - - - - - - - -