红外吸收光谱法.ppt
(二)烯烴①分子對稱,峰消失,如乙烯、反式和四取代烯烴,②雙鍵共軛,可能產生雙峰(三)炔烴取代基完全對稱時,峰消失二、芳香烴類1.伸縮振動2.骨架振動3.泛頻峰2000~1667cm-14.芳氫彎曲振動——判斷苯的取代形式三、醇、酚和醚類1.O-H伸縮振動(一)醇、酚一般:酚>1200,醇<12002.C-O伸縮振動(二)醚1.脂肪醚(一般單峰)2.芳醚和烯醚(雙峰)四、羰基化合物~3400cm-1,倍頻峰基準值:羧酸鹽醯胺羧酸酮醛酯酸酐醯氯~1400~1680~1710~1715~1725~1735~1760~1800~160018101酮共軛效應→低波共軛效應2.醛費米共振3.醯氯(分子中有Cl)4.羧酸羧酸鹽5.酯與R共軛,與R’共軛,6.酸酐紅外吸收光譜法概述1.簡介:①分子吸收光譜法②波長範圍λ:2.5~25μm中紅外區:4000~400cm-1(σ)③振轉光譜④圖譜T%應用:定性、定量、結構分析定性特徵比紫外強,藥典方法通常與標準品對照結構分析:不同的官能團有自己的特徵吸收峰,-NH2,-OH,C=C等3.與UV-Vis的區別②適應範圍:IR適於所有有機化合物和某些無機物③特徵性強①起源不同,分別為電子光譜和振轉光譜第一節紅外吸收光譜法的基本原理一、分子振動能級和振動形式1.分子振動以雙原子分子為例討論:A—B看作兩個小球,化學鍵看作彈簧,把A,B之間伸縮振動看作簡諧振動:振動位能K為化學鍵力常數平衡位置平衡位置re伸縮伸縮AB2.分子振動能級振動量子數分子振動頻率動能位能分子總能量V=0基態,V=1第一激發態能級差:若,則分子發生振動能級躍遷產生紅外吸收即或(波數)分子振動頻率為2886cm-1由v=0躍遷至v=1,,用分子吸收紅外線頻率表示峰位當△V=1時,分子吸收紅外線的頻率和分子振動頻率相等(產生基頻峰)如HCl說明:倍頻峰?3.分子振動頻率的理論計算公式原子量C-CC-HK-化學鍵力常數-折合相對原子品質類型化學鍵力常數(K)C-C5N/cmC=C10N/cmC≡C15N/cm返回討論:⑴K↗,↑⑵↙,↑4.分子振動形式彎曲振動面內彎曲振動(β)面外彎曲振動(γ)變形振動(δ)伸縮振動(?)對稱伸縮振動不對稱伸縮振動面內彎曲振動(β)面外彎曲振動(γ)面外搖擺蜷曲振動變形振動(δ)形似花瓣的開與閉5.振動自由度分子振動自由度=基本振動數(理論上等於基頻峰數)分子中原子可以向x,y,z三個座標方向獨立運動分子平動自由度為3,分子重力中心向3個方向平移分子轉動自由度:線性分子為2,線性分子以鍵軸為中心轉動能量無變化,非線性分子為3。線性分子:振動自由度3N-5,如非線性分子:振動自由度3N-6,如原子個數由:分子自由度數(3N)=平動自由度+轉動自由度+
振動自由度數6.基頻峰數小於基本振動數的原因③峰弱,測不出來。振動前振動後①簡並。振動頻率相同峰只觀
察到一個②紅外非活性振動。振動過程中,??=0(偶極距),分子不能吸收紅外線產生吸收峰電荷正負電荷中心距離??=0二、紅外吸收光譜產生的條件和吸收峰強度1.紅外吸收光譜產生的條件①②2.吸收峰的強度圖Why?影響因素與躍遷幾率(躍遷過程中激發態分子占總分子