中药化学成分波谱解析ppt课件.ppt

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1、“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。 是利用波谱学知识解析化合物结构的一门课程。涉及紫外、红外、核磁共振波谱、质谱等，是当今中药化学领域必不可缺少的一门专业基础课程。中药化学成分波谱解析中药化学成分波谱解析“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管

2、理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。中药化学成分波谱解析中药化学成分波谱解析第一章第一章 紫外光谱紫外光谱( (Ultraviolet Spectra) )第二章第二章 红外光谱红外光谱( (Infrared Spectra) )第三章第三章 核磁共振波谱核磁共振波谱 ( (Spectra of Nuclear Magnetic Resonance) 一一 1H-NMR(PMR) 二二 13C-NMR(CMR) 三三 2D-NMR第四章第四章 质谱质谱( (Mass Spectra) )第五章第五章 综合解析综合解析“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三

3、级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。第一章第一章 紫外光谱紫外光谱 紫外光谱涉及电子在分子轨道上的跃迁及各种跃迁对应的吸收带与化合物结构之间的依赖关系。虽然紫外光谱的吸收带数目少，对结构的敏感性差，但作为辅助手段可用于推断共轭体系及发色团的存在，或用于验证用其它方法推演的结构。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。第一节第一节 基础知识基础知识 当物质吸收电磁波的能量后，从低能级跃迁至

4、高能级。通过测量被吸收的电磁波的频率（波长）和强度，可得到被测物质的特征波谱，其中特征波谱的波长反映了物质的结构，可用作定性分析，波谱的强度与物质含量有关，可用于定量分析“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。一、电磁波的基本性质与分类一、电磁波的基本性质与分类 电磁波: 在空间传播的周期性变化的电磁场、无线电波、光线、X射线、射线等都是波长不同的电磁波，又称电波，电磁辐射。 光是电磁波或叫电磁辐射。具有微粒性及波动性的双重特性“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区

5、）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。1.基本性质光是电磁波或叫电磁辐射电磁辐射具有微粒性和波动性波动性：c/ 波长，长度单位/周 振动频率，Hz或周/秒微粒性：E= h h 普朗克常数“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。在讨论光与原子、分子相互作用讨论光与原子、分子相互作用时，可把光看成是一种从光源射出的能量子流或者高速移动的粒子，这种能量子也叫光量子或光子。光子能量(E)与光的

6、频率()成正比:E=h = h.C/式中h为普朗克(Plank)常数(6.6310-34J.s).根据电磁波波长的不同可分成无线电波，微波、红外、紫外及X-射线几个区域。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。2.分类uX-射线 波长范围 0.1410nmu紫外 4400nmu可见 400760nmu红外 0.761000mu微波 0.1100cmu无线电波“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共

7、安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。二、吸收光谱与能级跃二、吸收光谱与能级跃迁迁一个原子或分子吸收一定的电磁辐射能（）时，就由一种稳定的状态（基态）跃迁到另一种状态（激发态），从而产生吸收光谱。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为

8、指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。三、原子或分子的能量组成与分子轨道三、原子或分子的能量组成与分子轨道（一）原子或分子的能量E分子=E移动 + E转动 + E振动 + E电子 E移动 E转动 E振动 E电子 移动能级排列紧密，能级跃迁只需较少能量，跃迁产生的吸收光谱看不到。我们所讨论的吸收光谱是光或电磁波与原子及分子相互作用后，原子或分子吸收一定能量的电磁辐射能而产生的振动、转动吸收光谱和电子吸收光谱。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视

9、频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。分子能级图分子能级图“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。（二） 分子轨道 分子轨道是由组成分子的原子轨道相互作用形成的。分子成键轨道; 分子反键轨道 “雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、

10、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。分子轨道的种类分子轨道的种类“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。 n轨道也叫未成键轨道，在构成分子轨道时，该原子轨道不参与分子轨道的形成，可按在原子中的能量画出。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。、紫外光谱与电子跃迁、紫外光谱与电子跃迁（一）紫外光谱紫外光谱：是由于分子中价电子的

11、跃迁而产生的。分子中价电子经紫外或可见光照射时，电子从低能级跃迁到高能级，此时电子就吸收了相应波长的光，这样产生的吸收光谱称紫外光谱紫外吸收光谱的波长范围是4-400nm, 其中4-200nm 为远紫外区，200-400nm为近紫外区, 一般的紫外光谱是指近紫外区。 “雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。（二）电子跃迁及类型：n有机分子中的可以发生跃迁的电子有：形成单键的电子；形成双键的电子及未成键的n电子。n各类电子跃迁的能量大小见下图：各类电子跃迁的能量大小见下图

12、：“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。分子中电子跃迁类型：1. * 跃迁u电子从轨道跃迁到* 轨道称为 * 跃迁u特征：跃迁需要能量最大，吸收波长最短，最大吸收谱带出现在远紫外区。u化合物类型：饱和烃类“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为

13、基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。2. *跃迁p电子从轨道跃迁到*轨道，称为 *跃迁。p特征：跃迁所需能量较小，吸收强度大。p化合物类型：不饱和烃类化合物，含有 C=C，CC，C=N等基团； 孤立双键吸收峰的波长在200nm附近； 具有共轭双键， *跃迁能量降低，吸收峰波长向长波方向移动“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。3. n *跃迁|电子从n轨道跃迁到*轨道，称为n *跃迁。|特征：跃迁需要的能量较小，吸收强度弱 吸收峰的波长在近

14、紫外区，有时在可见 光区。|化合物类型：当不饱和键上连有杂原子（如C=O、-N2O）时，杂原子上的未共享电子（n电子）跃迁到*轨道。如丙酮、4-甲基-3-戊烯酮。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。4. n * 跃迁v电子从n轨道跃迁到* 轨道，称为n * 跃迁。v特征：跃迁需要能量较低，吸收峰的波长约在200nm附近。v化合物类型：具有未共享电子对的一些取代基，如-OH，-NH2， -X，-S等杂原子的饱和化合物。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综

15、治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。不同类型化合物产生的电子跃迁类型不同类型化合物产生的电子跃迁类型“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。五、五、 紫外光谱的紫外光谱的 max及其主要影响因素及其主要影响因素“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。紫外吸收光谱的表示

16、方法及常用术语紫外吸收光谱的表示方法及常用术语 紫外吸收光谱的表示方法紫外吸收光谱的表示方法 是以波长为横坐标，以吸光度A或吸光系数为纵坐标所描绘的曲线。 吸收峰：吸收峰：吸收度为纵坐标，曲线的峰称吸收峰，其对应的波长称为最大吸收波长（ max） 吸收谷：吸收谷：吸收曲线的谷对应的波长称为最小吸收波长 肩峰：肩峰：峰旁边的小的曲折称肩峰 末端吸收末端吸收短波区的吸收曲线吸收强，不形成峰，称末端吸收“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。 强带强带： 104；弱带： 10

17、3 表示方法：表示方法： ：237nm(104)或 ：237nm(lg4.0)溶剂max溶剂max“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。紫外吸收光谱中的一些常见术语紫外吸收光谱中的一些常见术语 发色团发色团：分子结构含有电子的基团。 助色团助色团：含有非成键n电子的杂原子饱和基团。 红移（长移）红移（长移）：由于取代作用或溶剂效应导致吸收峰向长波方向移动的现象。 蓝（紫）移蓝（紫）移：由于取代作用或溶剂效应导致吸收峰向短波方向移动的现象。 增色效应和减色效应增色效应和

18、减色效应：由于取代或溶剂等的改变，导致吸收峰位位移的同时，其吸收强度发生变化，增强的称增色（浓色）效应，减弱的称减色（淡色）效应。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。（一）（一） 电子跃迁类型对电子跃迁类型对 maxmax的影响的影响*跃迁峰位：150nm左右n*跃迁峰位: 200nm左右*跃迁峰位: 200nm(孤立双键), 强度最强（跃迁 时产生的分子极化强度高）n*跃迁峰位: 200400nm“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、

19、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。（二）发色团与助色团对（二）发色团与助色团对 maxmax的影响的影响紫外吸收光谱主要由 *及n*跃迁贡献的。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。（三）样品溶液的浓度对（三）样品溶液的浓度对 maxmax的

20、影响的影响在单色光和稀溶液的实验条件下，溶液对光线的吸收遵守Lambert-Beers定律，即吸光度（A）与溶液的浓度（C）和吸收池的厚度（l）成正比 A=lC 为摩尔吸光系数max=500010000 强吸收max=2005000 中强吸收max s i o.o.p高频 低频“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防

21、控工程”。线形分子只有两个自由度线形分子只有两个自由度“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。 红外各种峰之间的关系红外各种峰之间的关系基频峰：1、2、 3、4、5倍频峰：2 1、22、 2 3、24 组组合频峰：1+2、 21+2、 1+22 频频 差频峰： 1-2、 21-2、 1-3 峰峰“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。 峰数往往少

22、于基本振动数目（振动自由度），峰数往往少于基本振动数目（振动自由度），原因有以下几点：原因有以下几点：“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。CO2分子的基本振动形式及分子的基本振动形式及IR光谱光谱2349 cm-1667cm-1 “雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治

23、信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。六、决定吸收峰强度的因素两个因素：振动过程中偶极矩的变化 能级跃迁几率基频峰的强度由振动过程中的偶极矩变化决定，瞬间偶极矩越大，吸收峰越强影响瞬间偶极矩因素（1）原子的电负性，电负性相差越大，吸收峰越强（2）振动形式：VasVs；V（3）分子的对称性：（4）其它因素“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信

24、息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。七、影响峰位、峰强度其它因素（一）内部因素1.电子效应（electronic effect）电子效应是通过成键电子起作用。诱导效应和共轭效应都会引起分子中成键电子云分布发生变化。在同一分子中，诱导效应和共轭效应往往同时存在，在讨论其对吸收频率的影响时，由效应较强者决定。该影响主要表现在CO伸缩振动。 “雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。诱导效应诱导效应(inductive ef

25、fect)：诱导效应：诱导效应沿分子中化学键沿分子中化学键( 键、键、 键键)而传递，与而传递，与分子的几何状态无关。和电负性取代分子的几何状态无关。和电负性取代基相连的极性共价键，如基相连的极性共价键，如COX，随着随着X基电负性增大，诱导效应增强，基电负性增大，诱导效应增强，C=O的伸缩振动向高波数方向移动。的伸缩振动向高波数方向移动。 “雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以

26、网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。共轭效应共轭效应(conjugative effect):共轭效应共轭效应常引起常引起C=O双键的极性增强，双键性降双键的极性增强，双键性降低，伸缩振动频率向低波数位移。低，伸缩振动频率向低波数位移。 “雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防

27、控工程”。共轭与诱导效应共存时的情况共轭与诱导效应共存时的情况“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。2.空间效应（steric effect）（1）场效应（field effect）：通过空间起作用，在立体结构上相互靠近的基团发生作用OBrOH3CCH3BrVc=o 1716cm-1(A)Vc=o 1728cm-1(B) 通电荷相斥“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重

28、点的“群众性治安防控工程”。（2）空间障碍（3）跨环效应CH3OCh3H3CCH3CH3OVc=o 1663 cm-1Vc=o 1693cm-1(A)（B）“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。（4）环张力（键角张力作用）环外双键（Vc=o）和环上羰基（Vc=o），随着环的张力增加，其频率也相应增加。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。3.

29、氢键效应（hydrogen bond effect）（1）分子内氢键（与浓度无关）：分子内氢键使谱带移向低频OOOHOOOH（形成分子内氢键）Vc=o（缔合）1622cm-1 （游离） 1675cm-1VOH （缔合）2843cm-1 （未形成分子氢键） Vc=o（游离）1676cm-1 1673cm-1 VOH（游离）36153605cm-1“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。乙醇在不同浓度下分子间氢键的影响乙醇在不同浓度下分子间氢键的影响“雪亮工程是以区（县）、

30、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。（2）分子间氢键（与浓度有关）醇和酚的羟基：稀溶液呈游离状态，3650 3600cm-1 浓度增加，形成氢键，VOH移动至3515cm-1羧酸：稀溶液，VC=O（游离）在1760cm-1附近 液态或固态，VC=O（缔合）在1710cm-1出现强峰，VOH在32002500cm-1区间，呈宽而散的吸收峰。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安

31、防控工程”。4.互变异构分子发生互变异构，吸收峰也将发生位移，在红外光谱上出现各异构体的峰带“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。5.振动偶合效应当两个相同的基团在分子中靠很近时，相应的特征吸收峰发生分裂，形成两个峰，这种现象叫振动偶合“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。6.样品的物理状态的影响 丙酮的羰基在气态下为1738cm-1， 而在

32、液态下为1715cm-1“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。（二）（二） 外部因素外部因素溶剂影响 极性基团的伸缩频率常常随溶剂的极性增大而降低。 以羧酸的羰基为例：2. 仪器的色散元件 棱镜：分辨率低 光栅：分辨率高“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。第二节第二节 仪器介绍及实验技仪器介绍及实验技术术 1 .红外光谱仪结构及工作原理红外

33、光谱仪结构及工作原理色散型双光束红外分光光度计结构简图示于图色散型双光束红外分光光度计结构简图示于图17。包括红外光源、单色器、检测器、放大。包括红外光源、单色器、检测器、放大器和记录仪五大部分。器和记录仪五大部分。 2. Fourier变换红外光谱仪变换红外光谱仪70年代研制的年代研制的Fourier变换红外光谱变换红外光谱,简称简称(FTIR)主要由光学检测和计算机两大系统组成光学检主要由光学检测和计算机两大系统组成光学检测系统的主要元件是测系统的主要元件是Michelson干涉仪。干涉仪。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理

34、为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。通过样品通过样品(S)到达检测器到达检测器(D)的干涉光的强度的干涉光的强度I将作将作为两束光的光程差为两束光的光程差S的函数的函数I(S)记录下来，经过记录下来，经过傅里叶变换傅里叶变换(计算机处理计算机处理)，将干涉谱，将干涉谱I(S)变成我变成我们熟悉的光谱们熟悉的光谱I( )。除常规红外光谱测试外，除常规红外光谱测试外，FTIR的优点在于：的优点在于：扫描过程的每一瞬间测量都包括了分子振动的扫描过程的每一瞬间测量都包括了分子振动的全部信息，检测时间大大缩短，利于动态过程全部信息，检测时间大大缩短，利于动态过程和瞬间变化的

35、研究。和瞬间变化的研究。利用计算机储存，多次累加大大提高信噪比，利用计算机储存，多次累加大大提高信噪比，与气相色谱联用解决了痕量分析问题。与气相色谱联用解决了痕量分析问题。分辨率高且测量范围宽分辨率高且测量范围宽(104-10cm-1)。 “雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。3.实验技术实验技术（1）.样品池红外光谱测试所需的样品池窗片一定要红外透明，一般是NaCl、KBr等盐晶制成.。（2）.红外样品制备气体样品：在真空的气体（样品）池中测定液体样品：纯液体样品液

36、体样品池测定 样品溶液CS2或CCl4作溶剂（稀溶液）固体样品：研糊法样品用液体石蜡研磨成糊状物 溴化钾压片法1mg样品与约100mg干燥溴化钾混合压片 液膜法样品溶于易挥发溶剂中，滴在玻板上，溶剂挥发后成薄膜。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。第三节第三节 各类有机化合物的红外特征吸收各类有机化合物的红外特征吸收 一、 特征谱带区、指纹区及相关峰的概念 特征谱带区：特征谱带区：红外区域的40001333cm-1（2.57.5m） 指纹区：指纹区：1333 400

37、 cm-1 （7.515 m ），谱带主要是C-X(X=C, N, O)单键的伸缩振动以及各种弯曲振动。 相关峰：相关峰：一个基团常有数种振动形式，每种红外活性的振动通常都相应产生一个吸收峰。习惯上把这些相互依存而又相互可以佐证的吸收峰叫相关峰。 如甲基（-CH3）相关峰有：C-H(as)2960cm-1, C-H(s)2870cm-1, C-H(as)1470cm-1, C-H(s)1380cm-1及 C-H(面外)720cm-1 。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工

38、程”。二、红外光谱中特征吸收带二、红外光谱中特征吸收带u第一峰区第一峰区(3700-2500 cm-1)为为X-H的伸缩振的伸缩振动；动；u第二峰区第二峰区(2500-1900 cm-1)为叁键和累积双为叁键和累积双键的伸缩振动；键的伸缩振动；u第三峰区第三峰区(1900-1500 cm-1)为双键的伸缩振为双键的伸缩振动及动及O-H、N-H的弯曲振动；的弯曲振动；u第四峰区第四峰区(1500-600cm-1)，除氢外的单键，除氢外的单键(X-Y)伸缩振动及各类弯曲振动。又称指纹伸缩振动及各类弯曲振动。又称指纹区。区。 “雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治

39、信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。例1. 下列（A），（B），（C）三种化合物将分别在IR光谱中哪一段有吸收？各因什么振动类型引起？“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。(B)(C)“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台

40、、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。1、第一峰区、第一峰区(37002500 cm-1) 此峰区为此峰区为XH伸缩振动吸收范围。伸缩振动吸收范围。X代表代表O、N、C，对应于醇、酚、羧酸、胺、亚胺、炔烃、，对应于醇、酚、羧酸、胺、亚胺、炔烃、烯烃、芳烃及饱和烃类的烯烃、芳烃及饱和烃类的OH，NH，CH伸缩振动。伸缩振动。 （1） OH伸缩振动伸缩振动n醇与酚：醇与酚以

41、游离态存在时，醇与酚：醇与酚以游离态存在时， O-H 在在3650-3590 cm-1范围内中等强度吸收。范围内中等强度吸收。n多聚态的醇或酚多聚态的醇或酚OH伸缩振动约于伸缩振动约于3350cm-1出出现强、宽吸收带现强、宽吸收带“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。2-丁醇的红外光谱图丁醇的红外光谱图“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。

42、“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。 2-溴苯酚的红外光谱图溴苯酚的红外光谱图“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。 羧酸羧酸3000-2500 cm-1范围的宽、散谱带为二聚

43、范围的宽、散谱带为二聚体羧基中体羧基中O-H伸缩振动的特征谱带伸缩振动的特征谱带. 2-氯苯甲酸氯苯甲酸“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。（2）N-H伸缩振动伸缩振动 含有含有N-H键的胺、酰胺及铵盐类在此峰区均出键的胺、酰胺及铵盐类在此峰区均出现现N-H伸缩振动。胺或酰胺中伸缩振动。胺或酰胺中N-H

44、伸缩振动出伸缩振动出现在现在3500-3150 cm-1范围，弱或中等强度吸收范围，弱或中等强度吸收带，较带，较 O-H 谱带弱、尖。谱带弱、尖。 胺类胺类：伯胺在此范围出现二条谱带约：伯胺在此范围出现二条谱带约3500、3400 cm-1，对应于，对应于NH2的不对称伸缩振动和对的不对称伸缩振动和对称伸缩振动，有时于较低波数处出现第三条谱称伸缩振动，有时于较低波数处出现第三条谱带。为缔合态带。为缔合态N-H伸缩振动。仲胺于约伸缩振动。仲胺于约3400 cm-1出现一条谱带，叔胺无此带。出现一条谱带，叔胺无此带。 “雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化

45、为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。 苯胺的红外光谱图苯胺的红外光谱图“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。 N-己基甲胺的红外光谱图己基甲胺的红外光谱图NH“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管

46、理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。顺式1，2-环戊二醇的CCl4稀溶液，在3000 3700cm-1有几个峰？3620及3455cm-1A与B两个化合物在3000 3700cm-1有何不同？“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。（3）C-H伸缩振动伸缩振动 烃类化合物的烃类化合物的C-H伸缩振动在伸缩振动在3300-2700 cm-1范围，不饱和烃范围，不饱和烃 C-H位于高频端，饱位于高频端，饱和烃和烃 C-H位于低频端。通常炔氢，

47、烯氢及位于低频端。通常炔氢，烯氢及芳氢的芳氢的C-H伸缩振动大于伸缩振动大于3000 cm-1，饱，饱和和C-H伸缩振动小于伸缩振动小于3000 cm-1。 炔烃炔烃：炔氢的：炔氢的 C-H 约为约为3300 cm-1(m)。比。比缔合态的缔合态的 O-H 吸收弱，比吸收弱，比 N-H吸收强。谱吸收强。谱带尖锐。带尖锐。1-己炔的红外光谱见图己炔的红外光谱见图“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。 1-1-己炔的红外光谱图己炔的红外光谱图“雪亮工程是以区（县）、乡（镇

48、）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。 烯烃烯烃：烯烃及芳烃的：烯烃及芳烃的C-H伸缩振动位于伸缩振动位于3000-3100 cm-1范围。范围。 -蒎烯的红外光谱图蒎烯的红外光谱图“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安

49、防控工程”。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。 芳烃芳烃：芳烃：芳烃C-H伸缩振动吸收带出现在伸缩振动吸收带出现在3030 cm-1及及3080 cm-1附近，均为苯环附近，均为苯环C-H伸缩振动。伸缩振动。 乙苯的红外光谱图乙苯的红外光谱图“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指

50、挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。下列化合物下列化合物(A)与（与（B)在在C-H伸缩区域中有何区别？伸缩区域中有何区别？“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。 饱和烃基饱和烃基：-CH3, -CH2-，CH- 这类饱和烃这类饱和烃基的基的C-H伸缩振动位于伸缩振动位于30002800 cm-1。 CH3： as 2960 ， s 2870 cm-1(m) CH2： as 2926 ， s 285