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1、2023/6/14,第十章 红外光谱法和激光拉曼光谱法,10.4.1 红外谱图解析的一般步骤10.4.2 化合物结构鉴定10.4.3 标准红外谱图库简介10.4.4 红外光谱的定量分析,第四节 红外光谱的应用,Application of Infrared absorption spectroscopy,Infrared spectroscopy and Laser Raman spectroscopy,2023/6/14,10.4.1 红外谱图解析的一般步骤,解析前应了解尽可能多的信息2.计算不饱和度3.确定所含的化学键或基团 4.根据频率位移值考虑邻接基团及其连接方式5.与标准谱图对照6.
2、配合其他分析方法综合解析,2023/6/14,不饱和度计算,定 义：分子结构中达到饱和所缺一价元素的“对”数。计算式：化合物CxHyNzOn u=x+(z y)/2+1 x，z，y分别为分子中四价，三价，一价元素数目。作 用：推断分子中含有双键、三键、环、芳环的数目，验证谱图解析的正确性。例：C9H8O2 u=9+（0 8）/2+1=6,2023/6/14,10.4.2 化合物结构鉴定,1.未知物,2023/6/14,2.推测C4H8O2的结构,解：1）u=1-8/2+4=1 2）峰归属 3）可能的结构,2023/6/14,3.推测C8H8纯液体,解：1）u=1-8/2+8=52）峰归属 3）
3、可能的结构,2023/6/14,4.C8H7N，确定结构,解：1）u=1+（1-7）/2+8=6 2）峰归属 3）可能的结构,2023/6/14,5.谱图解析,(1)两种酮羰基，苯共轭CO：1680cm-1，甲基酮型 CO：1718cm-1(2)苯环CH：3080cm-1，苯环骨架振动：1600cm-1，1580cm-1，苯环骨架伸缩振动：1450cm-1；苯环单取代的两个特征峰：750cm-1，700cm-1。(3)饱和碳氢吸收：2962cm-1，2873cm-1，强度低；CH3非对称变形在1420cm-1，对称变形振动：1360cm-1（甲基酮特征）。,2023/6/14,6.推测化合物C
4、8H8O的结构,谱图解析：1）u=n4+1+（n3-n1）/2=8+1-8/2=5 2）峰归属 3）可能的结构,2023/6/14,解析过程：C8H8O u=5,可能结构：,2023/6/14,7.推测化合物C8H8O的结构,谱图解析：1）u=n4+（n3-n1）/2+1=8+1-8/2=5 2）峰归属 3）可能的结构,2023/6/14,解析过程：C8H8O u=5,可能结构：,2023/6/14,8.推测化合物C8H8O2的结构,解：1）u=5 2）峰归属 3）可能的结构,2023/6/14,解析过程：C8H8O2，u=5,可能结构：,2023/6/14,9.化合物C6H12的结构确定,解
5、：1）u=1 2）峰归属 3）可能的结构,2023/6/14,可能结构：b,2023/6/14,10.化合物C8H7N的结构确定,解：1）u=1+（1-7）/2+8=6 2）峰归属 3）可能的结构,2023/6/14,可能结构：,2023/6/14,11.化合物C3H7NO的结构确定,解：1）u=1 2）峰归属 3）可能的结构,2023/6/14,可能结构：,3294cm-1,1655 cm-1，1563cm-1三个峰是仲酰胺的特征。羰基倍频：1655 cm-1 2=3310 cm-1使NH伸缩振动峰加高。,2023/6/14,10.4.3 标准红外谱图库简介,1.萨特勒（Sadtler）标准
6、红外光谱图库。2.应用最多，七万多张的红外谱图，每年增补。该谱图集有多种检索方法，例如分子式索引、化合物名称索引、化合物分类索引和相对分子质量索引等。3.Aldrich红外谱图库。4.Sigma Fourier红外光谱图库。5.一些仪器厂商开发的联机检索谱图库。,2023/6/14,10.4.4 红外光谱的定量分析,通过对特征吸收谱带强度的测量来求出组份含量。理论依据为朗伯-比尔定律 A=-lg(I/I0)=lg(1/T)=c l特点：（1）红外光谱的谱带较多，选择的余地大，能方便地对单一组分和多组分进行定量分析。（2）不受试样状态的限制，能定量测定气体、液体和固体试样，测溶液普遍。（3）但红
7、外光谱法定量灵敏度较低，尚不适用于微量组分的测定。,2023/6/14,选择吸收带的原则：,1.一般选组分的特征吸收峰，并且该峰应该是一个不受干扰和其他峰不相重叠的孤立的峰。例如：分析酸、酯、醛、酮时，应该选择与羰基（C=O）振动有关的特征吸收带。2.所选择的吸收带的吸收强度应与被测物质的浓度有线性关系。3.若所选的特征峰附近有干扰峰时，也可以另选一个其他的峰，但此峰必须是浓度变化时其强度变化灵敏的峰，这样定量分析误差较小。,2023/6/14,定量方法：,（1）一点法：不考虑背景吸收，直接从谱图中读取选定波数的透过率。,（2）基线法：用基线来表示该吸收峰不存在时的背景吸收。,当采用KBr压片法、研糊法和液膜法进行定量分析时，由于试样的厚度难以精确控制，此时可采用内标法进行定量分析。,2023/6/14,内容选择：,结束,10.1 红外光谱分析基础 10.2 红外光谱仪 10.3 红外光谱与分子结构的关系 10.4 红外光谱的应用 10.5 激光拉曼光谱法,
