第6章 红外吸收光谱法 Infrared Absorption Spectroscopy,IR
第6章 红外吸收光谱法 Infrared Absorption Spectroscopy, IR
第一节概述 红外吸收光谱法 (Infrared Absorption Spectrometry,IR)简称红 外光谱法。它是依据物质对红外辐射的特征吸收建 立起来的一种光谱分析方法。分子吸收红外辐射发 生振动能级和转动能级的跃迁,因而红外光谱又称 为分子振动-转动光谱。 红外光谱、紫外吸收光谱、核磁共振波谱、质谱共 称四大波谱
第一节 概 述 红外吸收光谱法 (Infrared Absorption Spectrometry,IR )简称红 外光谱法。它是依据物质对红外辐射的特征吸收建 立起来的一种光谱分析方法。分子吸收红外辐射发 生振动能级和转动能级的跃迁,因而红外光谱又称 为分子振动-转动光谱。 红外光谱、紫外吸收光谱、核磁共振波谱、质谱共 称四大波谱
第一节概述 红外光谱法特点: 红外光谱在可见光区和微波光区之 间,波长范围约为0.75um~1000um。 根据仪器技术和应用不同,习惯上又将红 外光区分为三个区: 近红外光区(0.75~2.5um) 中红外光区(2.5≈25m) 远红外光区(25~1000um)
第一节 概 述 一、红外光谱法特点: 红外光谱在可见光区和微波光区之 间,波长范围约为 0.75 µm ~1000µm。 根据仪器技术和应用不同,习惯上又将红 外光区分为三个区: 近红外光区(0.75 ~2.5µm ) 中红外光区(2.5 ~ 25µm ) 远红外光区(25 ~ 1000µm )
中红外光区(2.5~25um) 绝大多数有机化合物和无机离子的基频吸收带出 现在该光区。由于基频振动是红外光谱中吸收最强的 振动,所以该区最适于进行红外光谱的定性和定量分 析。通常,中红外光谱法又简称为红外光谱法
中红外光区(2.5 ~ 25µm ) 绝大多数有机化合物和无机离子的基频吸收带出 现在该光区。由于基频振动是红外光谱中吸收最强的 振动,所以该区最适于进行红外光谱的定性和定量分 析。通常,中红外光谱法又简称为红外光谱法
2红外光谱的特点 主要研究在振动一转动中伴随有偶极矩 变化的化合物,除单原子和同核分子之 外,几乎所有的有机化合物在红外光区 都有吸收。 ■红外吸收带的波长位置与吸收谱带的强 度反映了分子结构的特点。可以用来鉴 定未知物的结构组成或确定其化学基团
2 红外光谱的特点 主要研究在振动-转动中伴随有偶极矩 变化的化合物,除单原子和同核分子之 外,几乎所有的有机化合物在红外光区 都有吸收。 红外吸收带的波长位置与吸收谱带的强 度反映了分子结构的特点。可以用来鉴 定未知物的结构组成或确定其化学基团
3、红外吸收光谱图的表示 T~λ曲线或T~o曲线 纵坐标为百分透射比T%,因而吸收峰向下,向上则 为谷 横坐标是波长入(单位为m), 或0 (单位为cm-l) 波长)与波数之间的关系为: 波数(cm-1)=104/入(m) 中红外区的波数范围是4000~400cm1
3、红外吸收光谱图的表示 T~曲线或T~ σ曲线 纵坐标为百分透射比T%,因而吸收峰向下,向上则 为谷 横坐标是波长(单位为µm ), 或σ (单位为cm-1) 波长与波数之间的关系为: 波数( cm-1)=104 / ( µm ) 中红外区的波数范围是4000 ~ 400 cm-1
A/um 红外光谱图: 7891012162025 纵坐标为吸收强度 坐标为波长入 (μm) 和01/入 单位:cm1 10003600320028002400200018001600140012001000800600 仲丁醇的红外光谱 g/cm- 可以用峰数,峰位 ,峰形,峰强来描 述。 应用:有机化合物的结构解析。 定性:基团的特征吸收频率; 定量:特征峰的强度;
红外光谱图: 纵坐标为吸收强度 横坐标为波长λ ( μm ) 和σ 1/λ 单位:cm-1 可以用峰数,峰位 ,峰形,峰强来描 述。 应用:有机化合物的结构解析。 定性:基团的特征吸收频率; 定量:特征峰的强度;
3 、红外吸收光谱与紫外吸收光谱的区别 (1)起源不同 紫外线波长短,频率高,光子能量大,引 起分子外层电子的能级跃迁,紫外光谱属于电 子光谱。 红外线波长长,光子能量比紫外线小得 多,只能引起分子的振动能级并伴随转动能级 的跃迁,中红外光谱是振动一转动光谱
3、红外吸收光谱与紫外吸收光谱的区别 (1)起源不同 紫外线波长短,频率高,光子能量大,引 起分子外层电子的能级跃迁,紫外光谱属于电 子光谱。 红外线波长长,光子能量比紫外线小得 多,只能引起分子的振动能级并伴随转动能级 的跃迁,中红外光谱是振动-转动光谱
(2)适用范围不同 紫外吸收光谱法适用于研究芳香族或具有共轭 结构的不饱和脂肪族化合物及某些无机物,不适用 于饱和有机化合物,主要用于定量分析。 测定对象:液体、少数物质蒸汽 红外吸收光谱适用于(除单原子分子和同核双原 子分子外),几乎所有的有机化合物,还可以用于 研究某些无机物,用于定性鉴别,测定有机化合物 的分子结构。 测定对象:液体、气体、固体(最为方便)
(2)适用范围不同 紫外吸收光谱法适用于研究芳香族或具有共轭 结构的不饱和脂肪族化合物及某些无机物,不适用 于饱和有机化合物,主要用于定量分析。 测定对象:液体、少数物质蒸汽 红外吸收光谱适用于(除单原子分子和同核双原 子分子外),几乎所有的有机化合物,还可以用于 研究某些无机物,用于定性鉴别,测定有机化合物 的分子结构。 测定对象:液体、气体、固体(最为方便)
(3)特征性不同 紫外光谱是电子光谱,由分子中的T电子和 电子跃迁产生,特征性较差。 红外光谱是振动一转动光谱,每个官能团都 有几种振动形式,光谱复杂,特征性强。化合物 都有各自特征红外光谱,因此,可以做定性鉴别。 相同点:定量基础都依据朗伯比耳定律
(3)特征性不同 紫外光谱是电子光谱,由分子中的π电子和 n电子跃迁产生,特征性较差。 红外光谱是振动-转动光谱,每个官能团都 有几种振动形式,光谱复杂,特征性强。化合物 都有各自特征红外光谱,因此,可以做定性鉴别。 相同点:定量基础都依据朗伯比耳定律