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文档简介

1、1.第5章,红外光谱,5.1概述5.2基本原理1。红外线吸收的条件。分子振动3。波段强度4。振动频率5。影响群频率的因素5.3红外光谱仪5.4样品制备5.5应用简介2.5.1概述定义:红外光谱又称分子振动旋转光谱,属于分子吸收光谱。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,分子的振动或旋转引起偶极矩的净变化,使振动-转换能级从基态跃迁到激发态,透射光强相应于这些区域而降低。记录透射率百分比对波数或波长的曲线,这称为红外光谱。它只能选择性吸收红外光谱辐射,并能反映分子内部结构在振动-旋转光谱区的吸收能力分布。它可以从红外光谱的波形、强度、位置和峰数来研究物质的内部结构。它主

2、要用于化合物鉴定和分子结构表征,有时也用于定量分析。3。红外光谱的表达:红外光谱用T或T表示,下图为二苯甲酮的红外光谱。注意转换公式:纵坐标是吸收强度;横坐标是波长(m)和波数1/(cm-1)。也可以用峰数、峰位、峰形和峰强度来描述。4,2。红外区域划分,5,3。红外光谱特征1)红外吸收只有振动-旋转跃迁,能量低;2)应用范围广:除单原子分子和单核分子外,几乎所有有机化合物都具有红外吸收;3)分子结构的更详细表征:分子基团和分子结构由红外光谱的波数位置、峰数和强度决定;4)定量分析;5)固体、液体和气体样品均可使用,用量小,不损伤样品;6)分析速度快;7)气相色谱-红外光谱具有强大的定性功能。

3、紫外和可见吸收光谱常用于研究不饱和有机化合物,特别是共轭有机化合物,而红外光谱主要研究振动中偶极矩变化的化合物。因此,几乎所有的有机化合物除了单原子和同核原子如氖、氦、氧、等。在红外光谱中有吸收。6,5.2基本原则1。产生红外吸收的条件分子在吸收辐射和产生振动跃迁时必须满足两个条件:条件1:辐射光子的能量应该满足分子跃迁所需的能量。根据量子力学原理,分子振动能Ev是量子化的,即EV=(V 1/2)h是分子振动频率,V是振动量子数,其值为0,1,2。分子中不同振动能级的差异是EV=(V 1/2) H-(V 0 1/2) H=VH,即仅当EV=Ea或a=V时,例如,当分子从基态(V=0)跃迁到第一

4、激发态(V=1)时,则V=1,即A=1。振动能级跃迁所需的能量取决于键两端原子质量的减少和键的力常数,也就是说,取决于分子的结构特征!7,条件2:辐射和物质之间必须有耦合。磁场、电场、交变电磁辐射、分子固有振动a、偶极矩变化(0)、耦合、解耦、红外吸收(红外活性)、无偶极矩变化(=0)、无红外吸收(非红外活性)、偶极:分子用偶极矩()表示分子极性。=qd,d,d是不断变化的,不断变化的,为了满足红外吸收光谱的条件,分子振动必须伴随着偶极矩的变化。能量传递的机制是通过振动过程引起的偶极矩变化和交变电磁场(红外线)的相互作用来实现的。当辐射频率与偶极频率匹配时,分子与辐射相互作用(振动耦合)。8,9,某些键

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