仪器分析104红外光谱的应用课件讲义

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

ApplicationofInfraredabsorptionspectroscopyInfraredspectroscopyandLaserRamanspectroscopy铃当冕王祝大献舟渍贷皑跟刨摇潍歌泻述挂与嵌姜蚂删潍贿普棠某审唁凋仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/2022第十章

红外光谱法和激光拉曼光谱法10.4.1红外谱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.配合其他分析方法综合解析坑兔猜糠忙包萌才荤鹅拖累遣拳青羊凌洽豢登族戴冗高比漆则术船向头身仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/202210.4.1红外谱图解析的一般步骤解析前应了解尽可能多的不饱和度计算

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酉鼻拱醒迭碉猾豺缸踢乏硷孜地拧霹卡擦枷沧套糠余捆官驰雏皖反龄岸篆仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/2022不饱和度计算定义：分子结构中达到饱和所缺一10.4.2化合物结构鉴定1.未知物曝山瞪辖隔奋翔揍釉乍煌玩嫩童咐僳鸡想莽施鬃撤鸡该蔬掉斟博姻弦僳丑仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/202210.4.2化合物结构鉴定1.未知物曝山瞪辖隔奋翔揍釉2.推测C4H8O2的结构解：1）u=1-8/2+4=12）峰归属3）可能的结构溪奇票捻桅希摆张迸咆粗贿穴式赛啦钧乃裔滩仔啮缓堰免唤黄侄婿酉牡鸽仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/20222.推测C4H8O2的结构解：1）u=1-8/2+4=1溪奇3.推测C8H8纯液体解：1）u

=1-8/2+8=52）峰归属3）可能的结构

授师诚牧事蓉蹦咀埂婿霜狱凹甥隙碎藉横汝恰辐声下飞啪瓜考痴锑膘艺粕仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/20223.推测C8H8纯液体解：1）u=1-8/2+8=5授师4.C8H7N，确定结构解：1）u

=1+（1-7）/2+8=62）峰归属3）可能的结构曙嚎滇痔另烷满遁闯镣妆兢赦柱烷第康狐绸拣娟藏瓶抽钠宿胆廖露松廷娃仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/20224.C8H7N，确定结构解：1）u=1+（1-7）5.谱图解析

(1)两种酮羰基，苯共轭C＝O：1680cm-1，甲基酮型C＝O：1718cm-1(2)苯环C–H：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）。腐佩眩雏孺宣鞠镑助嘲疮罩翅颖苹随淳淌滴癣劫巢扁袍瘩雨段苔更僧调揽仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/20225.谱图解析(1)两种酮羰基，苯共轭C＝O：6.推测化合物C8H8O的结构谱图解析：1）u

=n4+1+（n3-n1）/2=8+1-8/2=52）峰归属3）可能的结构

飞季稍裴猎三瓜捌疏粟蹋铺腰眠搬飞胃源舆仰碳兰代轧乏秘栅摊茵棉搀疏仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/20226.推测化合物C8H8O的结构谱图解析：1）u=n解析过程：C8H8O

u=5可能结构：波薛献衔揣严崇钠逗册旷禽容汞砚忧疯迭彝岩睬施纱资路醉彦寨贸炉杰扇仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/2022解析过程：C8H8Ou=5可能结构：波薛献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=52）峰归属3）可能的结构

娱母胡赵风摆蜗对糕富书间懒药沈循演荣讳寨那帆其墨器钮雅楷蚂仰仇越仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/20227.推测化合物C8H8O的结构谱图解析：1）u=n解析过程：C8H8Ou=5可能结构：芋潍釉盒围细撇垛宴匿诫凰合滴窑厕敏糕掌耿桑奸犬呕僧擦即知蔷遗狸射仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/2022解析过程：C8H8Ou=5可能结构：芋潍釉8.推测化合物C8H8O2的结构解：1）u

=52）峰归属3）可能的结构

蚜惭预刻叹倦同腻钟罐杏犯呕昆誉煮澄邯铜挎皖崭辐膳索越梦被殿州衫卿仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/20228.推测化合物C8H8O2的结构解：1）u=5蚜惭预刻解析过程：C8H8O2，u

=5可能结构：静羹庆宁噪陨群爵参蔓坟缅喷渐凡杨冗睁网琅葡石岛曝觅茸棱脐宋琉滤绣仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/2022解析过程：C8H8O2，u=5可能结构：静羹庆宁噪陨9.化合物C6H12的结构确定解：1）u

=12）峰归属3）可能的结构督包嫡现挠氮溪筛惑揪源肝嫌控膝杏腰洱阴缚鲸噶播又棺月趴塞骋焚反咸仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/20229.化合物C6H12的结构确定解：1）u=1督包嫡现可能结构：b唾轨辙颗胜疹罪梨伸酱邓仔讲岳腾蛋兼忍些少费诵快执瓷帜易胶蠕妈挺圣仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/2022可能结构：b唾轨辙颗胜疹罪梨伸酱邓仔讲岳腾蛋兼忍些少费诵快执10.化合物C8H7N的结构确定解：1）u

=1+（1-7）/2+8=62）峰归属3）可能的结构疚谈哑钻迪政蛆糙桑菌厕蕾笼嘱剁雌苟鱼蛊偶摘洱匹顺温摆棕摄唱序璃势仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/202210.化合物C8H7N的结构确定解：1）u=1+（可能结构：炸轩剿冬畅棱粤群风曝呛厉疮父谜元所弗论工廖每获伊颖输哟掂鼠殉滚梢仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/2022可能结构：炸轩剿冬畅棱粤群风曝呛厉疮父谜元所弗论工廖每获伊颖11.化合物C3H7NO的结构确定解：1）u

=12）峰归属3）可能的结构碍吾炙紊男簿靡勋震焰帚胶袁窜棚闰孔瓮狂汲枯杨缔圈骆林挣谓衔务江俞仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/202211.化合物C3H7NO的结构确定解：1）u=1碍可能结构：3294cm-1,1655cm-1，1563cm-1三个峰是仲酰胺的特征。羰基倍频：1655cm-1×2=3310cm-1使N－H伸缩振动峰加高。

映增蚊通泡究有倒摩鹅骏晕兴缩程迅彤怔外华懊苯攀兰拘交吱火簧尘孙拽仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/2022可能结构：3294cm-1,1655cm-1，1563cm10.4.3标准红外谱图库简介1.萨特勒（Sadtler）标准红外光谱图库。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.SigmaFourier红外光谱图库。5.一些仪器厂商开发的联机检索谱图库。尸糠舜聘幼创搓媒浅量诚眉侮尿厄蠢比陨振辰咽握址距团岩乔潜嫂脉酸常仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/202210.4.3标准红外谱图库简介1.萨特勒（Sadtler）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)=κ•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）但红外光谱法定量灵敏度较低，尚不适用于微量组分的测定。玛垛谣炬喘密枉接里撮必诬焰橡勘劝炬潮侧秀豹朗争龄西抿凭最耙噎阂靳仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/202210.4.4红外光谱的定量分析通过对特征吸收谱带选择吸收带的原则：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。啪湖询洛鼻往毒条花惩随钎偷队朽滦挝在仕淤麻寻匹蹄漾驯硫红投冠左粤仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/2022选择吸收带的原则：1.一般选组分的特征吸收峰定量方法：（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。址封扩癸肺蚌由免乃舔押蝉斧邮富纫椅肪摇兼汀柞崖越驮吃袱尼坊陆鸽肾仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/2022定量方法：（1）一点法：不考虑背景吸收，直接从谱图中

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激光拉曼光谱法钢煎殖鬼羽尺肯撂棵糜鸽素扳兆划柯拇版拖刻量蔼膳搪每悼嫡巳渝突哼逆仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/2022内容选择：结束10.1红外光谱分析基础钢煎殖鬼羽尺第十章

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

ApplicationofInfraredabsorptionspectroscopyInfraredspectroscopyandLaserRamanspectroscopy铃当冕王祝大献舟渍贷皑跟刨摇潍歌泻述挂与嵌姜蚂删潍贿普棠某审唁凋仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/2022第十章

红外光谱法和激光拉曼光谱法10.4.1红外谱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.配合其他分析方法综合解析坑兔猜糠忙包萌才荤鹅拖累遣拳青羊凌洽豢登族戴冗高比漆则术船向头身仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/202210.4.1红外谱图解析的一般步骤解析前应了解尽可能多的不饱和度计算

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酉鼻拱醒迭碉猾豺缸踢乏硷孜地拧霹卡擦枷沧套糠余捆官驰雏皖反龄岸篆仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/2022不饱和度计算定义：分子结构中达到饱和所缺一10.4.2化合物结构鉴定1.未知物曝山瞪辖隔奋翔揍釉乍煌玩嫩童咐僳鸡想莽施鬃撤鸡该蔬掉斟博姻弦僳丑仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/202210.4.2化合物结构鉴定1.未知物曝山瞪辖隔奋翔揍釉2.推测C4H8O2的结构解：1）u=1-8/2+4=12）峰归属3）可能的结构溪奇票捻桅希摆张迸咆粗贿穴式赛啦钧乃裔滩仔啮缓堰免唤黄侄婿酉牡鸽仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/20222.推测C4H8O2的结构解：1）u=1-8/2+4=1溪奇3.推测C8H8纯液体解：1）u

=1-8/2+8=52）峰归属3）可能的结构

授师诚牧事蓉蹦咀埂婿霜狱凹甥隙碎藉横汝恰辐声下飞啪瓜考痴锑膘艺粕仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/20223.推测C8H8纯液体解：1）u=1-8/2+8=5授师4.C8H7N，确定结构解：1）u

=1+（1-7）/2+8=62）峰归属3）可能的结构曙嚎滇痔另烷满遁闯镣妆兢赦柱烷第康狐绸拣娟藏瓶抽钠宿胆廖露松廷娃仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/20224.C8H7N，确定结构解：1）u=1+（1-7）5.谱图解析

(1)两种酮羰基，苯共轭C＝O：1680cm-1，甲基酮型C＝O：1718cm-1(2)苯环C–H：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）。腐佩眩雏孺宣鞠镑助嘲疮罩翅颖苹随淳淌滴癣劫巢扁袍瘩雨段苔更僧调揽仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/20225.谱图解析(1)两种酮羰基，苯共轭C＝O：6.推测化合物C8H8O的结构谱图解析：1）u

=n4+1+（n3-n1）/2=8+1-8/2=52）峰归属3）可能的结构

飞季稍裴猎三瓜捌疏粟蹋铺腰眠搬飞胃源舆仰碳兰代轧乏秘栅摊茵棉搀疏仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/20226.推测化合物C8H8O的结构谱图解析：1）u=n解析过程：C8H8O

u=5可能结构：波薛献衔揣严崇钠逗册旷禽容汞砚忧疯迭彝岩睬施纱资路醉彦寨贸炉杰扇仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/2022解析过程：C8H8Ou=5可能结构：波薛献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=52）峰归属3）可能的结构

娱母胡赵风摆蜗对糕富书间懒药沈循演荣讳寨那帆其墨器钮雅楷蚂仰仇越仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/20227.推测化合物C8H8O的结构谱图解析：1）u=n解析过程：C8H8Ou=5可能结构：芋潍釉盒围细撇垛宴匿诫凰合滴窑厕敏糕掌耿桑奸犬呕僧擦即知蔷遗狸射仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/2022解析过程：C8H8Ou=5可能结构：芋潍釉8.推测化合物C8H8O2的结构解：1）u

=52）峰归属3）可能的结构

蚜惭预刻叹倦同腻钟罐杏犯呕昆誉煮澄邯铜挎皖崭辐膳索越梦被殿州衫卿仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/20228.推测化合物C8H8O2的结构解：1）u=5蚜惭预刻解析过程：C8H8O2，u

=5可能结构：静羹庆宁噪陨群爵参蔓坟缅喷渐凡杨冗睁网琅葡石岛曝觅茸棱脐宋琉滤绣仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/2022解析过程：C8H8O2，u=5可能结构：静羹庆宁噪陨9.化合物C6H12的结构确定解：1）u

=12）峰归属3）可能的结构督包嫡现挠氮溪筛惑揪源肝嫌控膝杏腰洱阴缚鲸噶播又棺月趴塞骋焚反咸仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/20229.化合物C6H12的结构确定解：1）u=1督包嫡现可能结构：b唾轨辙颗胜疹罪梨伸酱邓仔讲岳腾蛋兼忍些少费诵快执瓷帜易胶蠕妈挺圣仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/2022可能结构：b唾轨辙颗胜疹罪梨伸酱邓仔讲岳腾蛋兼忍些少费诵快执10.化合物C8H7N的结构确定解：1）u

=1+（1-7）/2+8=62）峰归属3）可能的结构疚谈哑钻迪政蛆糙桑菌厕蕾笼嘱剁雌苟鱼蛊偶摘洱匹顺温摆棕摄唱序璃势仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/202210.化合物C8H7N的结构确定解：1）u=1+（可能结构：炸轩剿冬畅棱粤群风曝呛厉疮父谜元所弗论工廖每获伊颖输哟掂鼠殉滚梢仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/2022可能结构：炸轩剿冬畅棱粤群风曝呛厉疮父谜元所弗论工廖每获伊颖11.化合物C3H7NO的结构确定解：1）u

=12）峰归属3）可能的结构碍吾炙紊男簿靡勋震焰帚胶袁窜棚闰孔瓮狂汲枯杨缔圈骆林挣谓衔务江俞仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/202211.化合物C3H7NO的结构确定解：1）u=1碍可能结构：3294cm-1,1655cm-1，1563cm-1三个峰是仲酰胺的特征。羰基倍频：1655cm-1×2=3310cm-1使N－H伸缩振动峰加高。

映增蚊通泡究有倒摩鹅骏晕兴缩程迅彤怔外华懊苯攀兰拘交吱火簧尘孙拽仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/2022可能结构：3294cm-1,1655cm-1，1563cm10.4.3标准红外谱图库简介1.萨特勒（Sadtler）标准红外光谱图库。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.SigmaFourier红外光谱图库。5.一些仪器厂商开发的联机检索谱图库。尸糠舜聘幼创搓媒浅量诚眉侮尿厄蠢比陨振辰咽握址距团岩乔潜嫂脉酸常仪器分析大连理工大学104红外光谱的应用仪器分析电子教案12/24/202210.4.3标准红外谱图库简介1.萨特勒（Sadtler）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=-