红外光谱集精选文档.ppt

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1、红外光谱集本讲稿第一页，共三十一页1.直接查对谱图直接查对谱图(1)Hummel&Scholl,InfraredAnalysisofPolymers,ResinsandAdditives,AnAtlas,Afremow&IsaKson,InfraredSpectroscopy:ItsUseintheCoatingIndustryColthup,Daly&Wiberley,IntroductiontoInfraredandRamanSpectroscopySadtler,单体和聚合物的红外光谱图单体和聚合物的红外光谱图本讲稿第二页，共三十一页1.否定法否定法如果某个基团的特征频率吸收如果某个基团

2、的特征频率吸收区，找不到吸收峰，我们就判断区，找不到吸收峰，我们就判断样品中部不存在该基团。样品中部不存在该基团。本讲稿第三页，共三十一页对应与否定法认别光谱的特征基团频率对应与否定法认别光谱的特征基团频率 本讲稿第四页，共三十一页图图2未知聚合物的未知聚合物的IR谱图谱图（否定法）（否定法）本讲稿第五页，共三十一页在在1300cm-1波数以上，从高波数检查起，可知不波数以上，从高波数检查起，可知不存在羟基、胺基、不饱和烃、氰基、异腈酸酯基和存在羟基、胺基、不饱和烃、氰基、异腈酸酯基和羰基，在羰基，在1000cm-1以下，仅有一对双峰（以下，仅有一对双峰（731cm-1和和720cm-1），由

3、于不存在芳香族和烯类，因此只可能是），由于不存在芳香族和烯类，因此只可能是n4的长链的长链-(CH2)-n的吸收，由于在的吸收，由于在1000-1300cm-1也也没有吸收，因此醚键也可以排除，这样，最后，可没有吸收，因此醚键也可以排除，这样，最后，可能确定该未知聚合物可能是聚乙烯。能确定该未知聚合物可能是聚乙烯。本讲稿第六页，共三十一页图图3未知聚合物的未知聚合物的IR谱图谱图（肯定法）（肯定法）本讲稿第七页，共三十一页4 4肯定法肯定法肯定法肯定法 在在在在3100-3000cm3100-3000cm-1-1区域的谱带是由芳环或烯类的区域的谱带是由芳环或烯类的区域的谱带是由芳环或烯类的区域

4、的谱带是由芳环或烯类的CHCH伸缩振伸缩振伸缩振伸缩振动产生的。动产生的。动产生的。动产生的。在在在在3000-2800cm3000-2800cm-1-1区域的谱带是饱和烃化合物的吸收。区域的谱带是饱和烃化合物的吸收。区域的谱带是饱和烃化合物的吸收。区域的谱带是饱和烃化合物的吸收。2000-1668cm2000-1668cm-1-1区域的一系列弱谱带是对应芳环区域的一系列弱谱带是对应芳环区域的一系列弱谱带是对应芳环区域的一系列弱谱带是对应芳环 Ar-HAr-H 的倍频和的倍频和的倍频和的倍频和组频的吸收。这些谱带的位置和数目表明化合物中有单取代芳环组频的吸收。这些谱带的位置和数目表明化合物中有

5、单取代芳环组频的吸收。这些谱带的位置和数目表明化合物中有单取代芳环组频的吸收。这些谱带的位置和数目表明化合物中有单取代芳环的存在。的存在。的存在。的存在。760cm760cm-1-1是芳环上的是芳环上的是芳环上的是芳环上的5 5个相邻的质子个相邻的质子个相邻的质子个相邻的质子 Ar-HAr-H，进一步证实有单取代，进一步证实有单取代，进一步证实有单取代，进一步证实有单取代芳环的存在。芳环的存在。芳环的存在。芳环的存在。芳环的结构还可由芳环的结构还可由芳环的结构还可由芳环的结构还可由16001600，15801580，15001500和和和和1450cm1450cm-1-1谱带证实。谱带证实。谱

6、带证实。谱带证实。本讲稿第八页，共三十一页在在1500-1400cm-1-1区域的谱带与区域的谱带与CH2或或或或CHCH变形有关。变形有关。变形有关。变形有关。965cm965cm-1-1的谱带归属与反式不饱和基团的面外弯曲振动。的谱带归属与反式不饱和基团的面外弯曲振动。的谱带归属与反式不饱和基团的面外弯曲振动。的谱带归属与反式不饱和基团的面外弯曲振动。990-910cm990-910cm-1-1的谱带是和末端乙烯基有关，进一步证实的谱带是和末端乙烯基有关，进一步证实不饱和性。不饱和性。1640cm-1-1的谱带是归属与的谱带是归属与C=C伸缩振动，其强度较弱，伸缩振动，其强度较弱，说明不饱

7、和双键的含量不太高。说明不饱和双键的含量不太高。由上可知，化合物中包含单取代苯环，同时有反式双键由上可知，化合物中包含单取代苯环，同时有反式双键和末端双键。样品是聚合物，因此只要用少数标准谱图和末端双键。样品是聚合物，因此只要用少数标准谱图进行核对，证明未知物为苯乙烯进行核对，证明未知物为苯乙烯-丁二烯共聚物。丁二烯共聚物。本讲稿第九页，共三十一页图图4未知聚合物的未知聚合物的IR谱图谱图（肯定法与否定法相结合）（肯定法与否定法相结合）本讲稿第十页，共三十一页5 5肯定法与否定法相结合肯定法与否定法相结合 在审视一张未知高聚物的样品谱图时，往往同时采用肯在审视一张未知高聚物的样品谱图时，往往同

8、时采用肯在审视一张未知高聚物的样品谱图时，往往同时采用肯在审视一张未知高聚物的样品谱图时，往往同时采用肯定法和否定法，即根据谱带，一方面肯定某些官能团的存在，定法和否定法，即根据谱带，一方面肯定某些官能团的存在，定法和否定法，即根据谱带，一方面肯定某些官能团的存在，定法和否定法，即根据谱带，一方面肯定某些官能团的存在，一方面又排除某些结构存在的可能。一方面又排除某些结构存在的可能。一方面又排除某些结构存在的可能。一方面又排除某些结构存在的可能。根据基团频率的肯定法分析，看出存在着甲基、亚甲根据基团频率的肯定法分析，看出存在着甲基、亚甲根据基团频率的肯定法分析，看出存在着甲基、亚甲根据基团频率的

9、肯定法分析，看出存在着甲基、亚甲基及可能存在的次甲基，以及酯基官能团。否定法发现，样基及可能存在的次甲基，以及酯基官能团。否定法发现，样基及可能存在的次甲基，以及酯基官能团。否定法发现，样基及可能存在的次甲基，以及酯基官能团。否定法发现，样品中不存在胺、芳香烃、氰基、醇、酰胺、环及亚胺等结构。品中不存在胺、芳香烃、氰基、醇、酰胺、环及亚胺等结构。品中不存在胺、芳香烃、氰基、醇、酰胺、环及亚胺等结构。品中不存在胺、芳香烃、氰基、醇、酰胺、环及亚胺等结构。查对烷烃酯类聚合物谱图，证明该材料为聚丙烯酸丁酯。查对烷烃酯类聚合物谱图，证明该材料为聚丙烯酸丁酯。查对烷烃酯类聚合物谱图，证明该材料为聚丙烯酸

10、丁酯。查对烷烃酯类聚合物谱图，证明该材料为聚丙烯酸丁酯。本讲稿第十一页，共三十一页1Polyethylene低低压压聚聚乙乙烯烯为为线线型型结结构构，一一般般含含有有烯烯类类端端基基，在在990和和909cm-1出出有有两两条条弱弱谱谱带带，分分别别归归属属与与RCH=CH2中中CH反反式式面面外外弯弯曲曲振振动动及及CH2面面外外弯曲振动。弯曲振动。线线型型聚聚乙乙烯烯结结晶晶度度较较高高，在在图图中中还还可可看看到到其分裂较为明显的双峰。其分裂较为明显的双峰。高压聚乙烯有较多的支链，主要是乙基和丁基高压聚乙烯有较多的支链，主要是乙基和丁基侧链，在侧链，在1379cm-1处有甲基的对称变形，

11、振动谱处有甲基的对称变形，振动谱带，同时在带，同时在890和和1080cm-1处也有弱谱带。处也有弱谱带。本讲稿第十二页，共三十一页本讲稿第十三页，共三十一页2.Polypropylene3000-2800cm-1区域区域多重叠合的多重叠合的CH2，CH，CH3中的中的CH伸伸缩振动；缩振动；1462cm-1附近的附近的CH2和和CH3的弯曲振动；的弯曲振动；1380cm-1附近的附近的CH3弯曲振动。弯曲振动。1230、1199、1131cm-1间规间规PP非晶带。非晶带。本讲稿第十四页，共三十一页本讲稿第十五页，共三十一页3Polystylene3103-3000cm-1区域的谱带是由芳环

12、的区域的谱带是由芳环的CH伸缩伸缩振动产生的特征带。振动产生的特征带。3000-2800cm-1区域的谱带是由区域的谱带是由CH2或或CH上的上的C-H伸缩振动。伸缩振动。2000-1680cm-1区区域域是是PS特特有有的的一一系系列列较较弱弱谱谱带带，它它们们是是对对应应芳芳环环 Ar-H的的倍倍频频和和组组频频的的吸吸收收。这这些些谱谱带带的的位位置置和和数目表明化合物中有单取代芳环的存在。数目表明化合物中有单取代芳环的存在。1601cm-1-1是是苯苯环环的的骨骨架架伸伸缩缩振振动动，由由于于一一个个氢氢被被取取代代，原原有有的的苯苯的的对对称称性性被被破破坏坏，振振动动时时分分子子偶

13、偶极极距距变变化化增增大大，所以谱带很强。所以谱带很强。757 757及及699cm699cm-1-1处的谱带，归属与苯环的处的谱带，归属与苯环的5 5个相邻碳上质个相邻碳上质子的面外伸缩振动，是典型的单取代苯的特征谱带。子的面外伸缩振动，是典型的单取代苯的特征谱带。本讲稿第十六页，共三十一页本讲稿第十七页，共三十一页5肯定法与否定法相结合肯定法与否定法相结合在审视一张在审视一张4Poly（vinylacetate）1740cm-1的最强谱带，是羰基伸缩振动的吸收；的最强谱带，是羰基伸缩振动的吸收；1240和和1020cm-1的两条谱带是的两条谱带是PVAc最特征的吸收最特征的吸收谱带，归属与

14、谱带，归属与-COOH3，中的，中的-COO-和和-O-CH-的伸缩振的伸缩振动；动；1370cm-1的谱带归属于甲基的变形振动。由于相连的谱带归属于甲基的变形振动。由于相连羰基的加强，使得它比亚甲基的变形振动谱带强得多。羰基的加强，使得它比亚甲基的变形振动谱带强得多。本讲稿第十八页，共三十一页本讲稿第十九页，共三十一页5.PVC(1)1250和和1340cm-1的的较较强强谱谱带带，归归属属于于CH弯弯曲曲振振动动，由由于于它它与与氯氯原原子子连连接接在在同同一一碳碳原原子子上上，使使其吸收强度大大增强；其吸收强度大大增强；(2)1430cm-1的的强强谱谱带带归归属属于于CH2的的变变形形

15、振振动动，和和正正常常CH2的的变变形形振振动动频频率率（1475cm-1）比比较较，谱谱带带向向低低频频方方向向位位移移了了约约45cm-1，同同时时强强度度显显着着增增加加，这这也也是是受氯原子的影响所造成的；受氯原子的影响所造成的；800-600cm-1有有一一些些较较宽宽、较较强强的的谱谱带带，彼彼此此重重叠在一起，它们是叠在一起，它们是CCl伸缩振动的吸收；伸缩振动的吸收；1100cm-1处的谱带是处的谱带是CC伸缩振动的吸收；伸缩振动的吸收；960cm-1处的谱带是处的谱带是CH2面内摇摆振动吸收。面内摇摆振动吸收。本讲稿第二十页，共三十一页本讲稿第二十一页，共三十一页图图10PM

16、MA、PAN、PVA 本讲稿第二十二页，共三十一页6MMA、PAN、PVA在审视一张在审视一张4Poly（vinylacetate）1740cm-1的的最最强强谱谱带带，是是羰羰基基伸伸缩缩振振动动的的吸吸收收；1240和和1020cm-1的的两两条条谱谱带带是是PVAc最最特特征征的的吸吸收收谱谱带带，归归属属与与-COOH3，中中的的-COO-和和-O-CH-的的伸缩振动；伸缩振动；1370cm-1的的谱谱带带归归属属于于甲甲基基的的变变形形振振动动。由由于于相相连连羰羰基基的的加加强强，使使得得它它比比亚亚甲甲基基的的变变形形振振动动谱谱带强得多。带强得多。本讲稿第二十三页，共三十一页7

17、PET1730cm-1的最强谱带，是羰基伸缩振动的吸收；的最强谱带，是羰基伸缩振动的吸收；1265和和1110cm-1的的两两条条谱谱带带归归属属于于-COOC-上上C-O的的伸伸缩缩振振动。上述谱带证明该聚合物为聚酯；动。上述谱带证明该聚合物为聚酯；30002800cm-1及及14501350cm-1区域的谱带是由区域的谱带是由CH2振动引起的；振动引起的；31003000cm-1区区域域的的谱谱带带是是由由芳芳环环上上的的C-H伸伸缩缩振振动动引引起起的；的；730cm-1处的谱带是面外弯曲振动吸收；处的谱带是面外弯曲振动吸收；873cm-1处的谱带归属于芳环上两个相邻的处的谱带归属于芳环

18、上两个相邻的CH变形振动；变形振动；16201450cm-1间的谱带较弱，可能与分子对称性有关；间的谱带较弱，可能与分子对称性有关；3540cm-1处的谱带是未反应羟基处的谱带是未反应羟基OH伸缩振动引起的。伸缩振动引起的。本讲稿第二十四页，共三十一页本讲稿第二十五页，共三十一页8.UP8.UP1735cm1735cm-1-1的最强谱带，归属于酯的羰基伸缩振动；的最强谱带，归属于酯的羰基伸缩振动；的最强谱带，归属于酯的羰基伸缩振动；的最强谱带，归属于酯的羰基伸缩振动；1275cm1275cm-1-1的的的的COCO伸缩振动证实酯基存在；伸缩振动证实酯基存在；伸缩振动证实酯基存在；伸缩振动证实酯

19、基存在；31003000cm31003000cm-1-1的谱带为不饱和的谱带为不饱和的谱带为不饱和的谱带为不饱和=C-H=C-H伸缩振动；伸缩振动；伸缩振动；伸缩振动；1460cm1460cm-1-1谱带为直链谱带为直链谱带为直链谱带为直链C=CC=C伸缩振动；伸缩振动；伸缩振动；伸缩振动；16001600，15001500和和和和1490cm1490cm-1-1谱带为芳环的谱带为芳环的谱带为芳环的谱带为芳环的C=CC=C伸缩振动吸收引起伸缩振动吸收引起伸缩振动吸收引起伸缩振动吸收引起的；的；的；的；740cm740cm-1-1为邻二取代的四个相邻氢面外弯曲振动谱带；为邻二取代的四个相邻氢面外

20、弯曲振动谱带；为邻二取代的四个相邻氢面外弯曲振动谱带；为邻二取代的四个相邻氢面外弯曲振动谱带；710cm710cm-1-1的为芳环骨架弯曲振动谱带；的为芳环骨架弯曲振动谱带；的为芳环骨架弯曲振动谱带；的为芳环骨架弯曲振动谱带；750790cm750790cm-1-1之间的谱带，加上上述两个谱带，构成典型的邻之间的谱带，加上上述两个谱带，构成典型的邻之间的谱带，加上上述两个谱带，构成典型的邻之间的谱带，加上上述两个谱带，构成典型的邻苯二酯的光谱特征；苯二酯的光谱特征；苯二酯的光谱特征；苯二酯的光谱特征；本讲稿第二十六页，共三十一页本讲稿第二十七页，共三十一页9.PA1640cm-1的最强谱带，是

21、酰胺基的羰基伸缩振动的吸的最强谱带，是酰胺基的羰基伸缩振动的吸收，即酰胺收，即酰胺带；带；1560cm1560cm-1次强谱带，是次强谱带，是次强谱带，是次强谱带，是NHNH弯曲振动和弯曲振动和弯曲振动和弯曲振动和CNCN伸缩振动的组伸缩振动的组伸缩振动的组伸缩振动的组合吸收，即酰胺合吸收，即酰胺合吸收，即酰胺合吸收，即酰胺带；带；带；带；3090cm-1-1谱带是酰胺谱带是酰胺带的倍频；带的倍频；1260cm-1区域的谱带也是由区域的谱带也是由区域的谱带也是由区域的谱带也是由CNHCNH振动产生的，酰胺振动产生的，酰胺振动产生的，酰胺振动产生的，酰胺带；带；带；带；690cm690cm-1-

22、1谱带归属于谱带归属于N-H面外摇摆振动。面外摇摆振动。本讲稿第二十八页，共三十一页本讲稿第二十九页，共三十一页10Epox830cm-1谱带是对位取代苯环上两个相邻谱带是对位取代苯环上两个相邻氢原子的面外弯曲振动吸收。氢原子的面外弯曲振动吸收。915cm-1谱带是链端环氧基的吸收。谱带是链端环氧基的吸收。本讲稿第三十页，共三十一页1111聚甲基硅氧烷聚甲基硅氧烷聚甲基硅氧烷聚甲基硅氧烷11001000cm11001000cm-1-1区域的谱带是区域的谱带是区域的谱带是区域的谱带是SiOSiSiOSi伸缩振动的吸伸缩振动的吸伸缩振动的吸伸缩振动的吸收。收。收。收。1260cm-1和和和和141

23、0cm1410cm-1两条谱带分别是由两条谱带分别是由两条谱带分别是由两条谱带分别是由SiCHSiCH3基团基团基团基团的的的的CHCH3对称变形振动和不称变形振动引起的。对称变形振动和不称变形振动引起的。对称变形振动和不称变形振动引起的。对称变形振动和不称变形振动引起的。800cm800cm-1-1谱带是由谱带是由SiC伸缩振动和伸缩振动和CH3 3面内摇摆振面内摇摆振动产生的。动产生的。30002800区域的谱带是甲基区域的谱带是甲基CH的伸缩振动。的伸缩振动。510和和390cm-1谱带分别由谱带分别由谱带分别由谱带分别由SiOSiSiOSi和和和和OSiCHOSiCH3 3弯弯弯弯曲振动引起的。曲振动引起的。曲振动引起的。曲振动引起的。本讲稿第三十一页，共三十一页