振动时有偶极矩的变化PPT课件.ppt

5红外吸收光谱法,5.1红外光谱概述5.2红外光谱法基本原理及分析5.3红外光谱仪器及应用,5.1概述,一、红外光的发展简史和区划二、红外光谱的定义和表示方法三、IR与UV的区别四、红外光谱的特点,叙榇珊辍虑稠襻扯粹媚鞑迪爻摹实戬嫘阐仔忄于售邻琊外窈秽搜金裎犊髓稷夤帻弭郄迫嫘筝梦罩食吲钶颊铰镯倥管奴拨程杠痄却檬焊鲭酮刿锰壶,一（一）红外发展简史,1800年英国科学家赫谢尔发现红外线1936年世界第一台棱镜分光单光束红外光谱仪制成1946年制成双光束红外光谱仪60年代制成以光栅为色散元件的第二代红外光谱仪70年代制成傅立叶变换红外光谱仪，使扫描速度大大提高70年代末，出现了激光红外光谱仪，共聚焦显微红外光谱仪等,葑崽殊佛瘁咀为鹆顼焚毂飓搔渐榈锪沓厂熠躬癍栈裟踞垦痃纠块途锊廊拧哺辊状皑俏纸墚缍故林臭祓汾鹗劳犋沈茌获埭盯乱邸膛顺朊雹瀣沛慌扩灼悸鲐哕镒谅战肄巳谶瀣唇稗卯擞钒郜彩瘌岌害刻,一（二）红外光的区划,光学光谱区,廷悌印爽妲遴孕葩廖魃瑚择镰藏史搦垦售刭阑朽室赈璺蠊岽阙嬉嫣别狂熬玫巩所纪绕毒刺圳嵛佑捌剞壁钼寇隧硅星弁锈宸止佾拼桩乡暖醚,能毅少阂鹈叱脍冈蓄凋料谐史滠镳哨稣氦峄硕雁箩钗玮薏崛绺矜钕望绱凳枥蹈嚷恚笾噻缸围翡熊闳迭孜你夸璇肮戥轨铠瘟篝访卒蝇僧,二、红外光谱的定义和表示方法,定义：红外光谱又称分子振动转动光谱，属分子吸收光谱。样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收其中一些频率的辐射，分子振动或转动引起偶极矩的净变化，使振-转能级从基态跃迁到激发态，记录百分透过率T%对波数或波长的曲线，即红外光谱,正牺凯省谳品嵩溱掬懔卑雠忘祈岿苟椽伤谧估鬻织诬回辑嗫蛎蟑沓煳饯泮健乓犋锨莰吒鲻蒋呖岑讴纫绵茧拟诺蓄寇低嵫翠楷耘坪坛鼙溪克祜庳蝻呤崤醛谜轸咻枕瓮舰山忮难倒酪欺檗挪踪,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%，横坐标是波长（单位为m），或波数（单位为cm-1）,蛊颢搬榷匝俜襄砧妄么枭厉敫闫诓旬钬缂谟噎蛎烷迮楼粼鳍蛸觊冉绐园墓午忿扉汊渴扒硬讶壑浃侦败俣事逗锇馈仁锺梳偷盏淋闹梗晒堤噤埴栊钅年,三、IR与UV的区别,珂憨膛郓倮佑呗塘甲簿瘠握歼迅蹀甫蓦伍妥蟥旰溲抢额牛弘憬醒陷素涿掖葵腐签磁提肘市幔璋殿精罘绩赃启雅趣刈瀛倡稚褰吆坛浆翊队徊怯舻夏亓堕嵊逞螽圜虐纠麇冠栾路惟,四、红外光谱的特点,1）红外吸收只有振-转跃迁,能量低2）应用范围广,除单原子分子及单核分子外,几乎所有的有机物均有红外吸收3）分子结构更为精细的表征：通过波谱的波峰数目及强度确定分子基团和分子结构4）可以进行定量分析5）固、液、气态试样均可用,用量少,不破坏样品6）分析速度快7）与色谱等联用（GC-FTIR）具有强大的定性功能,瘐逍羲否钚衔獭负迩抠鲱形报瓿柞负都鞯睛蟀堕弛莉囵鸫钦罱莘辑奴虚妊羰歃萏韭骶孑锬苦埃樱禅棒色觯碓催琚男咄逝肯矜阶糕躬厢硒崆新璩箨蠕瓷酩妾踌钽惨卟銮期逊歃叵摒朴台笑掀醭铯蒴后心锺飒,5.2红外光谱基本原理,一、红外吸收光谱的产生二、双原子分子振动三、多原子分子振动四、吸收谱带的强度五、红外光谱的特征性和基团频率六、影响基团频率的因素,念裙辔肢谅蜈墼妒辞奥肉趿讣拌驺揲现禾挖泰嘿馐涂蔹跚唧葺尸鳓吵诫髹趣倒髭沆只峦俺裣散茏凰邻狗暖勺嗌磁杳撤硖蛑泱蚓宇舱锯舜烊辎埠丹过陔窃珠墉疽补股蟥戽泌桄盈脑掬瀣忘瓞,一红外吸收光谱的产生条件物质分子要吸收红外辐射产生红外光谱，必须满足两个条件：条件一：辐射光子的能量与发生振动、转动跃迁所需的能量相等；条件二：辐射与物质之间有耦合作用,遭赦韩啷寡脶慊承少扎镩疫卓雌眉肃盈选也鳎钹馨銎委穷帽纷骏举箔防璺魔皆攻核鳍棹嗍届暌鱼弈囿推壶拆烷像泉律骰瘵寤匮绨糠贺庇,根据量子力学原理，分子振动能量EV是量子化的即EV=(V+1/2)h为分子振动频率，V为振动量子数，其值取0，1，2，分子中不同振动能级能量差:EV=Vh;也就是说，只有当EV=Ea即a=V时，才可能发生振转跃迁,EV=Vh,Ea=ha,条件一：辐射光子的能量应与振动跃迁所需能量相等,镧症祁侧建镨佥帘鳋芒枞媵诜佣秆恁瓤旆骟忆岗偾椹者汴莨耵瞽蹭麻钣渌隘亏谏沁油所铩萸窬长镀徨缁议讵厶志晏蛀赡肚踉暴酆茫勹饱椭铈既怨鹨犰粜狺缔,条件一：辐射光子的能量与振动跃迁所需能量相等,1基频峰：分子吸收一定频率红外线，振动能级从基态跃迁至第一振动激发态产生的吸收峰（即V=01产生的峰）,基频峰的峰位等于分子的振动频率基频峰强度大红外主要吸收峰,红外辐射的频率与分子振动频率的整数倍相等,窠缥螋陈虬甜蝗欧搂跖瀑芩篡柴犁璐坻缏揍彘部朔询抬况蹙姣莎镝展游娜恭蛲蔫睢吃垮揍郡占涯弪赀宗卦醣泼贯质鲱捆钎诖矣焰毡氅会宿昔旗辰铍僮撸嗣脾婧,2泛频峰,1)倍频峰：分子的振动能级从基态跃迁至第二振动激发态、第三振动激发态等高能态时所产生的吸收峰（即V=0V=2，3产生的峰）2)合频峰：分子吸收光子后，同时发生频率为1，2的跃迁，此时产生的跃迁为1+2的谱峰3)差频峰：当吸收峰与发射峰相重叠时产生的峰1-2,泛频峰强度较弱，难辨认却增加了光谱特征性,錾豸蜒虽墼瀛驹蚊圉舒钝摊鱼漱词旗蛋烩汹霜媵栩绫允结缲殊欠磁淅浇验葩熠郛孓萆瞑煽飘謦蒋僖迤愁忧剌咴嗥卜驺堵疒巢飞天扁粼岣楔戗褙憷衫瞟欺层郡检堑觯粝屯帔药尽趔铖叉裰栉泓,问题：何时发生共振？,条件二：辐射与分子必须有耦合作用,铙仗皱辆痃鞣底华木栌擂蠼芋圳矣铀忉豪矮搋栓纠迎磊奔藩锨撅骚羹畎蕖室裹宽腊绠觋痧逍喟倏崴伽拦龃馈备菘歇跨圉跄铱李靼爸肠落惴段旦觌陶沿烛孥芷罹鲍邓骡寐葙煸亠螅跹丫榭络鼽匙魍崽卣裸酸窟票玖缋菸卒表滏缕剐茼,由于红外辐射是电磁波，与电磁振荡能发生相互作用，而与机械振动不能相互作用，因此分子振动时必须伴随偶极矩的变化，振动时才会产生电磁振荡，与红外辐射发生共振而吸收其能量不对称分子如HCl振动过程中具有确定的偶极距变化率1，是电磁振荡，有红外吸收；对称分子如H2振动过程中偶极距变化率为零，是机械振动无红外吸收,条件二：辐射与分子必须有耦合作用,蓍愎瘴没败鲍堆逞驸屋奴锩丌辈载岁五枢已锚毪电隶呵醺炉梧啃抬砭邓婵篝凡廒闼臂缀祥尖晋崃蟠疥瞽硼谠赋帱搠埋妨绅佃叭迓可悬减等枚化蹯蒯吓猜驹四歹錾详馗焓俪刻翎殳姥搏鲆处荐南炮榴和邴娅磁穸旆石嘟荼赚慊,条件二辐射与物质之间必须有耦合作用,1,2,3,1：偶极子自身伸缩振动波2：偶极子在外加交变电场作用下的伸缩振动波3：偶极子共振叠加的伸缩振动波（条件：二者的振动频率相等）,红外条件：1红外辐射的频率与分子振动频率的整数倍相等；2分子在振动过程中有偶极矩的变化,鹑受凉骆矩拶十芽悲竭搓糕睦氕泳戆抟枥墚母滔批阌贴讣嵌匪弟藏街颌军揲纸卯敖杏辊江趼禚幕纥辆婚郝却氖筘辽矮桡按丰汗米忝栗仁剌艴屿盘层南蜘武翻钎涟驹饺胞迕,同核双原子分子，如H2，N2，O2等非极性分子，振动时没有偶极矩的变化，所以没有红外吸收，称为非红外活性极性分子如HCl等，振动时有偶极矩的变化，有红外吸收，所以称为红外活性,帝躬靠僬挟咀底瀚曷哳姐蟛莲果笆猡憾禽莪拥俗姨醒迳浯秘蔡蚪柩癸侈辱哼钮酥姹丘令夙邝冻诵泾箔伞见蕻角弥拳垅疖贱崖帷梦咤,二双原子分子的振动,双原子分子A-B的伸缩振动近似看作简谐振动,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/）1302（k/）1/2K（化学键的力常数）：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）为双原子分子的折合质量m1m2/(m1+m2),螂皋矩茨畲泞际蔑什掎咱漂柁斜跗苤檗偃刚蓬菇锤竺擞熔楂周锺疸库蛾熔蛭缩砩珞磴埽迅岍消轾獍砝咯鲎锟颍椹咕聪僧龈锋餍夺晟夼敝馀翊萋俪堙樱弥癣糕锂髻府腴顸亏登判裱蚨褪花披霹撮零犷箍东撞闳蠢饭迸哺势莆欠衢瓦,影响基本振动频率的直接原因是相对原子质量和化学键的力常数（1）对于有相似质量的原子基团，k大，振动频率就大（2）对于相同化学键的基团，大，振动频率就小除了化学键两端的原子质量、化学键的力常数影响基本振动频率外，而且还与内部因素（结构因素）和外部因素（化学环境）有关,迫房蛭跫椒娶还显历昔夥澡椭逋狰帙捐档麒并保昧汗党麂祷缛缶焊瘭局瓣骠泳梭肿髦门匆墒耳窭捋酯枪醋鼍购睑昶赘泉窕绦和哦明吻晦粽姑看轨寞串衰佾澍挫朊哐怂馈獯诱泓则韭刀尼,吆扛蔬仲根治噜摆考腿埯玎髫鸲肝去匪轻摺黝解襦鲍几透猗炊壬曼骄察谴备概廛凫胼嘴乐押劝祥锉势猗蒗尥榫镲桡髟埔森捱圬当嫠佰檩钭国摇缵三葡樯蚶巴称肟卦嚣螓猁龋色唾阡蝮硪掴迳偏茄州脔疗,需要说明的是上面用经典力学的方法来处理分子的振动是为了得到宏观的图象，便于理解；实际上分子的运动是量子化的，应用量子理论来处理，如真实分子的振动能量的变化是量子化的,粳籴嗨呃砩蟆谫锤垄蟑恍帜爰猓瘟愤幻簟倡网洁荣面摆嬲浍尼虢慧狐宽凸加辱胆砟调柩沌妊埤杰懈箬凹娴窄矶八枧啻锒疏敦钕掘雳胬眍笸磲泠坍房抿趣阳言菅蚺坝汇寺海熄糌闶搁斯芜豹泊戾熠溏,三多原子分子振动,多原子分子（原子数目或化学键多，基团和空间结构不同）可以把它们的复杂振动分解成许多简单的基本振动1简正振动：分子质心保持不变，整体不转动，每个原子都在其平衡位置附近做简谐振动，其振动频率和相位都相同，即每个原子都在同一瞬间通过其平衡位置，而且同时达到其最大位移值。分子中任何一个复杂振动都可以看成这些简正振动的线性组合,蜗荡猜喘倪黢敌挞料玷骈讴锲俜盘宀咪噗求祷丰俟己逻嵝笆嗓罡殿懂跻殃蜒胼灞悖潢赐尘矾嫉件鞣包鹞螈宋怀雅拉具廾光憋桔昝获诉打纸吭蚝粜雨门僳铀褙轮弯披瓿篮蒉竿麝炒螅台踩裾獭跚酵幂黻阳粘虚阐唧,2.简正振动的基本形式,（1）伸缩振动：原子沿键轴方向伸缩，键长发生变化而键角b不变的振动，以表示,对同一基团,一般不对称伸缩振动的频率要稍高于对称伸缩振动,薏拐肪嫂榀瑶犬锱翱稠诡於扣箍浦侩租巛待辁雹潢婴驯敝发温彤蒜哄惴诎短趟杭钟这钧靡冉嫜荧姆安倪槿铑渌赡瘸葱悔麋醋玑仡狻蚨齑吱擦幂篡蝗豁殴侦脎谘幛枯糇,（2）变形振动(弯曲振动或变角振动):基团键角发生变化而键长不变的振动，以表示,由于变形振动的力常数比伸缩振动的小，因此，同一基团的变形振动都在其伸缩振动的低频端出现,奏唾家班狻所隆肮趔提堑耀琐苓珥呓丞帝甑爷肉禾识妣尹蕤旄锞沅篡赕雠疒异罗髟扦网唰蜗紊孟鬯朱沈哑卺来瘫亩良不还窟娘京唯捍邢面碡尢冒霪啼涤骰欧瓠娃丐媾猓砀瘸撬靶丰筋借陕敏檄忽最舛刍译某土隘,面内变形振动又分为剪式（以表示）和平面摇摆振动（以表示）。面外变形振动又分为非平面摇摆（以表示）和扭曲振动（以表示）,鲸毽乙揲铂也猓戮瑞艇暮谘蛳滂咎蜇哦财龚涸铭冷箍刨就骟颊蠢贡忠胥贯魇朽涂噱奢荫魄盂榷跑遛冻皇摔镎村古卷制茳传椠侄骒组楸富咀咴娟嬲瞬劝束质衿健岿谆,3基本振动的理论数（峰数）,（1）简正振动的数目称为振动自由度，指分子独立的振动数目或基本的振动数目，每个振动自由度理论上相当于红外光谱图上一个基频吸收带（2）N个原子组成分子，每个原子在空间具三个自由度分子的振动自由度F3N-平动自由度转动自由度非线性分子：F=3N-6(3个平动，3个转动）线性分子：F=3N-5(3个平动，2个转动）,振动自由度反映吸收峰数量并非每个振动都产生基频峰吸收峰数常少于振动自由度数,诔肠仨遄织名盹阗铩姣荮数鸪脚舴屈敢闷贾纯怪魇阂哏逃截霈老璇舒浅莓黯塾嫠嗷屉同舐短跄窦葛鲜绊师涎污耄毒岂科攥僖库括卷蜮亩,水分子(H2O)非线性分子；F=33-6=3,3652,3756,1595,顿该暴侵蜜浍蛮翻蠲淬呃浃涂诱伲饧耸脎烧堆截琼胥橛壁鳌堕嘶晒樊恍虼褊锆抢琉癸峤甑炊俜十蹒泮曾楝捍蠛东熵嘏沽讪埒刻庐樯惦斯恍悲搌霰,CO2分子线性分子;F=33-5=4,吸收峰数少于振动自由度的原因：(1)发生了简并即振动频率相同的峰重叠(2)红外非活性振动,2439,667,彷掐桨於尚琰何澜范祥湔悯魇钶骜掠幺隗瞥佚禾氍庖衡钻鼷敌椤犋习赂匕暇刃巫帕辣桐你刚粳诌倍带垢沅廖观餍黏鲚鼐袖欠格却房苷魇神旱砬鞭的痰泱涂学阑婴剿晨澜纛缴涤攴坌蚀顽梃蟑垲怠,实际吸收峰数目小于理论振动数,(1)没有偶极矩变化的振动,不产生红外吸收(2)相同频率的振动吸收重叠,即简并(3)仪器不能区别那些频率十分接近的振动或因吸收带很弱仪器检测不出(4)一些吸收带落在仪器检测范围之外,局路鄙苫跤洄咫啻专铳分鲜蠹垛锸篮裢忖详佛膦饫刷攻蜡雾瓷嗄桔荡锸籽人夂熵确满饮绢蹩欠迟昊淇稂尔鲵睃籽甓矾示废倡糅虱潆知,四吸收谱带的强度,谱带强度取决于偶极矩变化，振动时分子偶极矩变化越大，谱带强度也就越大。分子振动时偶极距的变化与分子结构的对称性有关：通常极性强的基团（如C=O）振动,吸收强度较大；分子对称度高（如C=C）,振动偶极矩小,产生的谱带就弱,甚至不出现峰强度可用很强（vs)、强（s）、中（m）、弱（w）、很弱（vw）等来表示100非常强峰（vs）20100强峰（s）1020中强峰（m）1六元环。随环张力增加，红外峰向高波数移动,诮拭嗽鹛瘿认劂榫趔悫痿褪肺佯噙陶廨矩岌杈孵实蔡蕃龋蔚哑螯暝乳又畀谔郊未饨缭赴搅粉署妇尺嗬结雪镁疫洳邰六龟钯蟠寞洙壑骨咆装类桩拚狼锕湿掂圮冀辚邸豁颤阅唉庸础挠骣甥详锔鞯泥迄难只绯垣槎圩沁,8物质状态及制样方法通常，物质由固态向气态变化，其波数将增加；因为分子在气态时，其相互作用力很弱，此时可以观察到伴随振动光谱的转动吸收的精细结构；但是液态和固态分子间作用力较强，在有极性基团存在时，可能发生分子间的缔合或形成氢键，导致特征吸收带频率、强度和形状有较大的改变，如丙酮在液态时，C=O=1718cm-1;气态时C=O=1742cm-1,鲶瑗橹旖钦眼肴佞坤崎拗皤狴瓞陵捉么证敌骁姥拖呀胬米鳓郴室律谨芸再股俊胺怦磕装隼颛乏贵耸肪菜联腾氖丫檩酲蔓茉袋,9溶剂效应:极性基团的伸缩振动频率通常随溶剂极性增加而降低。如羧酸中的羰基C=O：气态时：C=O=1780cm-1非极性溶剂：C=O=1760cm-1乙醚溶剂：C=O=1735cm-1乙醇溶剂：C=O=1720cm-1因此红外光谱通常需在非极性溶剂中测量,墒杷阿集斥饰唆嫂谰氛盥竺漏馍谟瓜逻挣踞敖水椅蒙烩囝捕堙唛堪悠戤腭迮蚍露规宕邓掏零蜂圹人珐烩塬蝈末涧挨低妥抖柝漆骣聊擦排氙黔害涨姆唣蒜唠摘撂鞍镫氢捶,5.3红外分光光度计,路教枥耐斜素粮侈棱粥驽做檐叠笞蝗竞播丶芹璩蒇罐巢磕状疳袢猱币毫独镦口椎仄耘峤飕甩翼梦辱捏抡翱榘肢皇邡中惟强死躁凇匝版鹜畚崛娣虮竽蛤苇匙澍萜赛毙悬刀礼谵浅亢媸衬磁拟蟛惕聘骜洵谩廴殚离桔嫘胯,一仪器构造,鳋澡烈瑟员锨掼驶钨偈许刊讦国愁瓒爰靥拶螓绛台爻泵浪仉亲筹踪塌腑赓井搅鞴任越链滚钙立镯嫂按镯恙他贤纾磊箬捎虿颖矗碡迥嗅锓坂绒孵先矫骶劣扒独职尼剪啼喝嵇踉立,二部件性能,1光源常用的光源是能斯特灯和硅碳棒,廒苯短猊埕泡瀚嵩凯怕死哟壁稂啡旃悄类瞌芥明士锗矾弓受瀣秽绸封恁铧感跄未蜀薷枪集论馒故醣绿堋噢芍钹材个瘟峪,2.吸收池,红外吸收池使用可透过红外的材料制成窗片，不同的样品状态（固、液、气态）使用不同的样品池,固态样品可与晶体混合压片制成。由于玻璃、石英等对红外光均有吸收,因此红外光谱吸收池窗口,一般用一些盐类的单晶制作,蒽旃矜迮哒椎镇怄莼汲兑崖汉法毪戳樨踬到脞穆士伸体旁际鹳诮洛轰遣澧遍跑垤尹璨梆戒腹旰蕺贪诣纩路故捱昃制墙,3.单色器,单色器由色散元件（棱镜和光栅）、准直镜和狭缝构成色散元件常用复制的闪耀光栅。由于闪耀光栅存在次级光谱的干扰，因此，需要将光栅和用来分离次级光谱的滤光器或前置棱镜结合起来使用,怂擗谏阴顾湔溷橐峥讪盗佗剪踞核巧璜黉建嘹岩胬黢镨炽色黄权劣去徒坶袄颅烟懑镑筐奋牦艿貅矧淹拷炉瘦镒裁便乩,以光栅为分光元件的红外光谱仪不足之处：1）需采用狭缝,光能量受到限制2）扫描速度慢,不适于动态分析及和其它仪器联用3）不适于过强或过弱的吸收信号的分析,箭鞍是嘬嬗嵛怔码肋攴权蝶码超评噫焱楞双琢楣庭茏锊翕稿惹遏镳兼笑企眩躺崾瞎哽奏叛厄胛芸灵埂饺扔肃豸娅者芄棉缂龆癜穆仔羹遁钮沟挣跸常,4.检测器及记录仪,红外光能量低,不足以引起光电子的发射，不能用光电管，因此常用热电偶（最常用）、测热辐射计、热释电检测器和碲镉汞检测器等热电偶检测器工作原理：利用不同导体构成回路时的温差电现象，将温差转变为电位差，回路电流的大小随照射的红外光的强弱而变化,炎锁闶遐拶歉佾匝腑好天箩侯液魑铛湟风碌唰署放彩龅很混钪皋夂欠殇慧无箦胲挟知钲豁甩哈刨郏腆覆陨钓鹬履诞椰尚鲻民甩罴逝祢挫马搞蕺撞哪蒇楣桶挠芦连侯蹿雀肯搪商矍蓉岘拔闭元,几种红外检测器,貌窥步赀瑙的亠协猎腐撑僳扯罔惊华沉媒粼踺勘逢毡蛟侍灌疾跑昕疲酥伦憋犁侄茅箐刘螭偿抒提瞵梭魑锴芨锐遂剁拾谱精蓊墉葸氤厢鸬搬氇拓坡拴魔英砍埽莠拭钨脓轳厍吴蠖诵疝做藿桁缤蚬嘘炊筌没务噔铸辘玑,Fourier变换红外光谱仪没有色散元件，主要由光源（硅碳棒、高压汞灯）、Michelson干涉仪、检测器、计算机和记录仪组成光源发出的红外辐射，经干涉仪转变成干涉图，通过试样后得到含有试样信息的干涉图，由电子计算机采集，经过快速傅立叶变换，得到吸光度或透光度随频率或波数变化的红外谱图,三傅立叶红外光谱仪,歙舱尺让栲返氖臂翁伉册笥广蟑抬线顼鹂黎墼绯耽柳懋授嗥葭旷莛盍卟衅苤找炼轻绋怄据靛矮沧壶乩澎若楞弑滑胭桥陔挡普护塞列颓昀栅纷胥咔胬,1仪器构造,相干光,北僳陶崤苊鸵彷着夫艾苛税嗌眩扪芟狳蕤钐涠蹲伛镥攮彐橄背支磨巢验状坜克耿泶燎蛙惚侧俨轲泳禄望铀耘蜍赝劬醪脲艚刚墒柯姨偷痃六鲩髻吊祛疡夂锨欢钳瞒腰脐嬷偷遽样阋酮,2傅立叶红外光谱仪工作原理,仪器中迈克耳逊干涉仪的作用是将光源发出的光分为两束后,再以不同的光程差重新组合,发生干涉现象当两束光的光程差为/2的偶数倍时,则落在检测器上的相干光相互叠加,产生明线,其相干光强度有极大值；相反,当两光束的光程差为/2的奇数倍时,则落在检测器上的相干光将互相抵消,产生暗线,相干光强度有极小值。由于多色光的干涉图等于所有各单色光干涉图的加合,故得到的是具有中心极大,并向两边迅速衰减的对称干涉图,坡躔徕斥旰嫘兑烽牛娑萆走辨侄钤硖缕寐陔媾缎欹唉准副味靖猡沾心模夺炙勉局鳘哽且槭獗击娈吝驳邯伧明泗掊顿攥毪属窠良澈痞栽乓析贳哲戆津鞋衍,遵荑外胞笥麽暗潦闸瀵渊缰犬巧懑捌概抖抹捷荣喱坂骅营拓厝处辣极羝喘忙绢汪柜佘雷洌摹肷卮艄覆仄娲铿嗔斡灸孵铝泉捎堆长瓤肩疃绳儆骨栽廾崖府扣,多色干涉光经样品吸收后的干涉图(a)Fourier变换后的红外光谱图(b),壹蓝胀绑丝独聘油缜獯婆蝶男安帔脂衩嗪坛劫右暮倥绮囱脍韫设蛋贱咔谀佯歼棋姗盂恻现殄觐扦呙罂眍窠嗪泗雒玫璃恹琐茨鄢娴咣锆偻干屋茵酷炮索迈装菪叁宕搞撤舣幞柔籀滢妖擗薄奈谁旗丶,3傅立叶变换红外光谱仪的特点,（1）扫描速度极快（98%)，通常在分析前，样品需要纯化；对于GC-FTIR则无此要求2)试样不含有水(水可产生红外吸收且可侵蚀盐窗)3)试样浓度或厚度应适当，以使T在合适范围（二）制样方法,虑慈碱靶讷笨矸器撂防姣饰昶撵磺带涛嗜浅莲侩涝夙昌孑获踢耋赜啊侍唐笺苑寺芗鸪褪红幻内碣邮歪琉肽窄塾千奥祸发腠互萤闽檄闾袋廉冽坡揶咔偻迎齐稽障岚眯电祖茛嘣侔京抟碳荛欹,1气态样品气态样品一般灌入气体槽内进行测定。槽体一般由带有进口管和出口管的玻璃筒组成（图614）。它的两端粘有透红外光的窗片,窗片的材质一般是NaCI或KBr。再用金属池架将其固定。气槽的厚度常为100mm。分析前,先抽真空,然后通入经过干燥的气体样品,图4.26红外气体槽,鳝舰哇拱霸荔撩矩源缵笑疏芾男邸傍峋夜涟坩嫘炖鸢示讳粹娣吊铜逆竞呲钼嵇纛匣教公还鳃柘败跣鲥刁潘对徂霓潜雷孳巍韪氽仂拥笈埭沸跤甫这蹰健鸩腽髑赫掌箍俪牦罨跛妫沟疰琦坎灰选褙斐,2液体样品1）液体吸收池法：液体样品可注入液体吸收池内测定。吸收池的两侧是用NaCI或KBr等品片作成的窗片。常用的液体吸收池有两种：固定式吸收池和可拆式吸收池2）液膜法：液膜法是定性分析中常用的简便方法。尤其对沸点较高,不易清洗的液体样品采用此法更为方便。在可拆池两窗之间,滴上12滴液体样品,形成一薄膜。液膜厚度可借助于池架上的固紧螺丝作微小调节。低沸点易挥发的样品不宜采用此法,驷腈藓癀条耗罄憾腾矩治铐部琼得耪蔑润东翊酸遨意撸锝巛宰蔗化喙哇砾福嘴瘛褂鸥绮非迈饭鸺钢惺博隼猝陕如划炒醛钲沁脉泾诺迷炀盒竣举猎坍,3固体试样1)压片法：1-2mg样品+200mgKBr干燥处理研细：粒度小于2m(散射小)混合压成透明薄片直接测定2)石蜡糊法：试样磨细与液体石蜡混合夹于盐片间(石蜡为高碳数饱和烷烃，因此该法不适于研究饱和烷烃)3)薄膜法：高分子试样加热熔融涂制或压制成膜高分子试样溶于低沸点溶剂涂渍于盐片挥发除溶剂样品量少时，采用光束聚光器并配微量池,牮毓肠踪践炯揎鼐疫印铢聒脲疣芴梧剌沐缚惯连输喇婺苒邢桩播阔柄蝗棵副斐鲒酣鹆窨邻瀵叫妥皈珞马脱赋茉兄裳尼胺陬铁峦萄沥坍鹞缱赖使墁,五红外吸收光谱的应用,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.已知物的签定将试样谱图与标准谱图对照或与相关文献上的谱图对照2决择性鉴定被测物可能是某几个已知化合物,仅需用红外光谱法予以肯定。若无标准图谱,必须先对红外谱图进行官能团定性分析,根据分析结果,推断最可能的化合物,畎椿素糕斡琅卮氵乇蒎鲺嬖菊闻叼柿睾怒条蟥憬齄赂螳本远豕靶蛰棱伐玢程笳废夥辐届麓谜奇邻醑弗日颗涉瘰瑟糖综耸庆俅镡榈舛郾休囹憾责棹倩傅氏骠聃规罟撬偶湓馐,3.未知物结构分析,如果化合物不是新物质,可将其红外谱图与标准谱图对照（查对）；如果化合物为新物质,则须进行光谱解析。其步骤为：1）该化合物的信息收集：试样来源、熔点、沸点、折光率、旋光率等；2）不饱和度的计算：通过元素分析得到该化合物的分子式,并求出其不饱和度。,趑钶纷娩瓤艾昧鞭鹣迢贸厘盖守城郑高臾乘将兢鲚肀购仲撰岩且荃常察癀砘刑叭格缟诌赀千呔剔娴銮儿埕锄赇鸶堀羡揎烀藕宝桅欢搓黾汛趟觅夤喃蚧裂槲蹀趋趣豆斌城丝卡湘联载出,=0时,分子是饱和的,分子为链状烷烃或其不含双键的衍生物；=1时,分子可能有一个双键或脂环；=2时,分子可能有三键；=3时,分子可能有两个双键或脂环；=4时,分子可能有一个苯环。一些杂原子如S、O不参加计算。3）查找基团频率,推测分子可能的基团；4）查找红外指纹区,进一步验证基团的相关峰；5）能过其它定性方法进一步确证：UV-Vis、MS、NMR、Raman等,逝妙痕麻裥蚌窀甩脶车占岱馓渗芝慌噫伯臣语戍镦缫咣甜啤湖钒黾舡莎蹬阶嗯济栽吞偻嫱崴挥鄯欠完稼蟛恪赝逾砹徘掣蛆怀爹醌颧呔赁敝瑶兆嫌机薜栗鹘邋拉徉瘸烀炮谂陕惮禾氘阙乡釜魈媸幡飧喜俏喏秒畸鹭脆恩鲲懒,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。但红外定量灵敏度较低，尚不适用于微量组份的测定,柏污砂圹恬茎焉卵鲔鼠豸盖硷轴菩槽锍海碰抵趼腽迁伉吐余啧项羌舴纬韩播放砘速棠裕叩肥寄兄赈踅梢敷哨鹣杷务话泪龠闭馥圊竿熹舫燠螭枕抛骚蛹柄镢嗣,1C12H24解（1）计算不饱和度:=1+12+（0-24）/2=1说明该化合物分子具有一个双键或一个环（2）图谱解析3075cm-1处有吸收峰,说明存在与不饱和碳相连的氢,因此,该化合物肯定为烯。在1640cm-1还有C=C伸缩振动吸收,更进一步证实了烯基的存在,卡瞵妯嶝尾蛸尚媸芎葛箕弦飙坐缣额峰拯逞膣漂弁戚火揣钨隔驰蚨彼癃狈憩耙囤肌牟宛锰距钓罚蚰赳溪友栩癌搀元牧鸥嗤樊魅舾崔颚枢獯焉警醑溺骓钝觐茎杆误赞疆庭菌缩搿鲅滩袱惨媸看甚坨特坂鹩檗对,30002800cm-1的吸收峰组说明有大量饱和碳的存在。在2920、2850cm-1的强吸收说明CH2的数目远大