第二章红外光谱简介及物质结构.ppt

第二章红外光谱分析
Infrared Spectroscopy
前言
基础知识
基本结构和工作原理
谱图解析
样品制备
前言
1. 发展史
1800: ;1892: 科学家发现凡含***;1905: 科学家Coblentz 系统研究了上百种化合物的红外吸收光谱,并总结了物质分子基团与其红外吸收带间的关系;1930: 光的二象性和量子力学理论的提出,使红外吸收光谱法的研究更深入发展。
2. 应用
红外吸收光谱又称为分子振动转动光谱,红外光谱在化学领域中的应用可分为两个方面:
:应用红外光谱可以测定分子的键长、健角,以此推断出分子的立体构型,根据所得的力常数可以知道化学键的强弱;由频率来计算热力学函数,等等。
,根据化合物红外光谱的特征基团频率来检定物质含有哪些基团,从而确定有关化合物的类别。
3. 红外光谱分析的特点
(1). 对研究的对象无限制,气、液、固都可以;(2). 特征性强,被称为“分子指纹”;(3). 样品用量少,测定速度快,仪器简单,操作方便;(4). 具有大量标准谱图可查。
红外光谱法也有局限性:(1).  有些物质不产生红外光谱,如原子,单原子离子,同质双原子分子,有些物质不能用红外光谱法鉴别:如光学异构,不同分子量的同种高聚物;(2). 有些复杂吸收带无法解释,特别是指纹区。有时必须与拉曼光谱、核磁、质谱等方法结合才能得出最后鉴定;(3). 用于定量分析的准确度和灵敏度低于可见、紫外光谱法。
基础理论
1 红外吸收光谱概述
2 红外光谱的产生条件
3 分子的振动
4 振动自由度、振动频率
5 影响红外光谱频率变化的因素
6 影响红外光谱强度变化的因素
红外区的划分
分子的能级          E = E0+E平+E转+E振+E电电子能级: △E=1~20 eV(~)出现在紫外可见光区 振动能级: △E=~1eV(~25微米)红外吸收光谱法研究的主要内容(主要是基频吸收) 转动能级: △E=~(>25微米)转动能级间隔小,只需长波长的红外光或微波即可。     E0是分子的零点能,E平只是温度的函数。电子能级跃迁时,必伴随分子的振动能级和转动能级的变化,光谱带最宽;振动能级间隔较大必伴随转动能级的变化,谱带较宽;转动能级间隔最小,所以谱带尖锐。
红外区的内部划分