材料研究与测试方法Apdf课件 5.3 红外光谱的定性分析.ppt

5.3.1 定性分析参数,1吸收峰（谱带）的个数 每种物质的实测红外光谱的谱带数目是一定的，它是定性 分析的重要指标 峰数往往少于基本振动数目，其原因： i 当振动过程中分子不发生偶极矩变化时，不引起红外吸收； ii 频率完全相同的振动彼此发生简并； iii 吸收强度太弱，以致无法测定5.3 红外光谱的定性分析,谱带的个数,2吸收峰（谱带）位置,红外光谱带的位置即谱带所对应的频率，对应着 化合物中分子或基团的振动形式，它是指示某一分 子或某一基团存在的标志 (1)同一基团，伸缩振动频率较高，弯曲振动频 率较低； 比如:Si-0的伸缩振动: 1100cm-1 Si-0的弯曲振动: 500cm-1 (2)不同基团，价键越强，振动频率越高； (3)同一键连接的原子越轻，振动频率越高1/,CaCO3,每一物态、每一基团、每一振动形式都对应着一定的谱 带形状，因此，它可以揭示物质结构的信息 结晶好的物质的吸收谱带较尖较窄, 结晶不好的物质的 吸收谱带宽而散漫； 无机物基团的谱带大而宽，有机物基团的谱带尖而 窄； 对称性高的分子或基团的谱带连续完整，对称性低者 出现谱带分裂3吸收峰（谱带）形状,（1）吸收峰（谱带）的绝对强度： 实测的每个吸收峰的峰面积或峰高。

受样品量及实验条件的限制 （2）吸收峰（谱带）的相对强度： 指某物质中的所有红外吸收谱带相对于某一吸收谱带的 比值（峰面积或峰高） 每一种物质、每一吸收带的相对强度是一定的，它同样是 由该吸收带所对应的价键的振动决定的4吸收峰（谱带）的强度,蔗糖,葡萄糖,相对强度的比较:,一 单一组分的鉴定： 1.观察特征频率区：判断官能团 2.观察指纹区：进一步确定基团的 结合方式 以确定所属化合物的类型 3.对照标准谱图:确定物质5.3.2 红外谱图解析的基本步骤,同分异构体（二甲苯）的比较,邻位,间位,对位,766，687cm-1,740cm-1,793cm-1,1 4000-1400cm-1区域叫官能团区 该区域出现的吸收峰，较为稀疏，容易 辨认 2 1400-400cm-1区域叫指纹区 这一区域主要是：CC、CN、CO 等单键和各种弯曲振动的吸收峰，其特点是 谱带密集、难以辨认有机化合物基团的特征频率,是OH和 N H的振动，确定醇，酚，酸，胺 在非极性溶剂中，浓度较小（稀溶液）时，峰形尖锐，强 吸收；当浓度较大时，发生缔合作用，峰形较宽O-H,（1）36503200 cm-1,苯环上的 CH 3030 cm-1 烯烃上的 =CH 3010 3260 cm-1 炔烃上的 CH 3300 cm-1,3 饱和碳原子上的碳-氢振动（CH）,3000 cm-1 以下,CH3 2960 cm-1 反对称伸缩振动 2870 cm-1 对称伸缩振动 CH2 2930 cm-1 反对称伸缩振动 2850 cm-1 对称伸缩振动 CH 2890 cm-1 弱吸收,3000 cm-1 以上,2 不饱和碳原子上的碳-氢振动（=CH、CH）,4叁键(CC)伸缩振动区(25001900cm-1 ),（1）RC CH （2100 2140 cm-1 ） RC CR （2190 2260 cm-1 ） R=R 时，无红外活性 （2）RC N （2100 2140 cm-1 ）,5. C=O （18501600 cm-1 ）,碳氧双键的特征峰，强度大，峰尖锐。

不同的羰基化合物,6 双键伸缩振动区(1600 1900cm-1 ),苯衍生物在 1650 2000 cm-1 出现 C-H和C=C键的面内变形振动的泛频吸收（强度弱），可用来判断取代基位置1） RC=CR 1620 1680 cm-1 强度弱， R=R（对称）时，无红外活性 （2）单核芳烃 的C=C键伸缩振动（1626 1650 cm-1 ）,7 XY，XH 变形振动区 1650 cm-1,指纹区(1350 650cm-1 ) ,较复杂 C-H，N-H的变形振动； C-O，C-X的伸缩振动； C-C骨架振动等 精细结构的区分特征基团频率,2 无机阴离子基团的吸收峰位置,(二) 混合物的鉴定：,1 准备工作 了解试样的来源、纯度、熔点、沸点等各 种信息 2 分离混合样品 3 再按鉴定单一组分的方法进行1 标准图谱比对法： 利用许多汇集成册的标准红外光谱集；也可将这些图谱贮存在计算机中，用以对比和检索 2 标准样品比对法： 比较样品与标准样品的红外图谱5. 定性分析方法,5. 无机物的分析,1 分析基团 无机物中吸收峰的产生是由阴离子基团 的振动引起的，因此，先判断出阴离子基 团的类型 2 分析物相 查找标准图谱，鉴定物相。

CaCO3,1424 cm-1:CO32-的伸缩振动； 876 cm-1:CO32-的面外弯曲振动； 712 cm-1:CO32-的面内弯曲振动 据此，判断样品中含有CO32-，再将此图 与标准图谱进行对照，最终确定为 CaCO3基团分析：,不饱和度U,其中，n1-分子中一价原子的数目（） n-分子中三价原子的数目（） n-分子中四价原子的数目（）,5.5 有机化合物的分析,例根据IR谱图确定化合物C4H8O 结构结果：,5.6 聚合物的分析,六个区： 区 1800 1700 cm-1：聚酯、聚碳酸酯和聚酰亚胺等； 区 1700 1500 cm-1：聚酰胺、三聚氰胺-甲醛树脂； 区 1500 1300 cm-1：饱和聚烃、极性基团取代的聚烃； 区 1300 1200 cm-1：芳香族聚密、含氯聚合物； 区 1200 1000 cm-1：聚醚、醇类、含氯、含氮聚合物； 区 1000 600 cm-1：取代苯、不饱和双键和含氯聚合物 以及含有机硅的聚合物1 聚丙烯,2958cm-1：甲基CH3的非对称伸缩振动; 2917cm-1：亚甲基CH2的非对称伸缩振动; 2841cm-1：亚甲基的对称伸缩振动; 1460cm-1：CH2的弯曲振动+亚甲基的对称伸 缩振动。

1377cm-1：CH3的弯曲振动; 1156cm-1： （CH3）（面外摇摆）; 969cm-1： （CH3） (面内摇摆）分析,2 聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）,1Sadtler Standard Infrared Grating Spectra; 2The Aldrich Library of FT-IR Spectra; 3矿物的红外光谱图集; 4药品的红外光谱集5.标准图谱集,国内(只有图片)：http:/ 国外1(可下载数据)：http:/webbook.nist.gov/chemistry/ 国外2(只有图片)：http:/www.aist.go.jp/RIODB/SDBS/cgi-bin/direct_frame_top.cgi?lang=eng,三 检测网站,。