红外光谱操作

本文格式为Word版，下载可任意编辑——红外光谱操作红外光谱样品测试及图谱解析技巧

一、样品制取

1、固体粉末样品制备

（1）卤化物压片法：基质有氯化钠、溴化钾、氯化银、碘化铯，最常用的是溴化钾，压成直径13mm，厚度0.5mm的薄片，溴化钾与样品的比例为100：1（样品约1－2mg）注意：溴化钾必需枯燥溴化钾研磨很细控制溴化钾与样品的比例

适用：可以研细的样品，但对于不稳定的化合物，如发生分解、异构化、升华等变化的化合物不宜使用压片法。注意样品的枯燥，不能吸水.

（2）糊剂法:取2mg样品与1滴石蜡油研磨后，涂在溴化钾窗片上测量。

适用：对于吸水性很强、有可能与溴化钾发生反应的样品注意：要扣除石蜡油的吸收峰

2、橡胶、油漆、聚合物的制样

一般采用薄膜法，膜的厚度为10-30μm,且厚薄均匀。

常用的成膜法有3种：

（1）熔融成膜：适用熔点低、熔融时不分解、不产生化学变化的样品

（2）热压成膜：适用热塑性聚合物，将样品放在膜具中加热至软化点以上压成薄膜

（3）溶液成膜：适用可溶性聚合物，将样品溶于适当的溶剂中，滴在玻璃板上使溶

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剂挥发得到薄膜3、液体样品的制备

（1）沸点较高，粘度较大的液体样品，取2mg或一滴样品直接涂在KBr窗片上进行测试（2）沸点较低及粘度小、滚动性较大的高沸点液体样品放在液体池中测试（3）液体池是由两片KBr窗片和能产生一定厚度的垫片所组成切记不得有水4、气体样品的制备

（1）气体样品采用气体池，直接测试；

（2）浓度高的样品，采用光程短的气体池，或者减小压力，或者用氮气或氦气进行稀释；（3）对于浓度低至PPM或PPB量级的样品，采用光程长的气体池以及更高灵敏度的MCT检测器。

常规气体池：长度100mm，直径30-40mm，由窗片和玻璃筒密封而成

小体积气体池：池的直径较小，适用于样品量少的气体

长光程气体池：最长有1000m，适用于ppm级极稀浓度样品的测试

高温、低温、加压气体池：适用于高温、低温、高压气体的特别研究

二、红外光谱解析技巧

1、分子结构对基团吸收谱带位置的影响

在双原子分子中，基团的吸收不是固定在某一个频率上，而在一定范围内波动。如：C-H的伸缩振动频率受到与这个碳原子邻接方式的影响

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C-C-H：3000－2850cm-1C=C-H:3100－3000cm-1C≡C-H:3300cm-1附近

外部条件对吸收的影响有：物态效应、晶体状态和溶剂效应。主要探讨分子结构的影响因素有以下7个方面：(1)诱导效应（I效应）

基团邻近带有不同电负性的取代基时，由于诱导效应引起分子中电子云分布的变化，从而引起键力常数的改变，使基团吸收频率变化。

吸电子基团（－I效应）使邻近基团吸收波数升高（吸－高）给电子基团（＋I效应）使邻近基团吸收波数降低（给－低）如：化合物(υC=O/cm-1)

CH3-CO-CH3CH2Cl-CO-CH317151724Cl-CO-CH3Cl-CO-ClF-CO-F180618281928一致的吸电子取代基越多，则波数升高越多取代基吸电子性（电负性）越强，则波数升高越多(2)共轭效应（C效应）

在有不饱和键存在的化合物，共轭体系经常会影响基团吸收频率。共轭体系有：“π-π〞共轭和“p-π〞共轭。

基团与给电子基团共轭，使基团的吸收频率降低如：化合物υC=O/cm-1

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CH3-CO-CH3CH3-CH=CH-CO-CH3Ph-CO-Ph171516771665(3)振动偶合与费米（Feimi）共振

假使一个分子内邻近的两个基团位置很靠近，它们的振动频率几乎一致，并有一致的对称性，就会偶合产生两个吸收带，这叫振动偶合。在大量化合物中都可以发生这种现象。（6种状况）

一个碳原子上含有两个或三个甲基，则在1385－1350cm-1出现两个吸收带。酸酐上两个羰基相互偶合产生两个吸收带

酸酐的υC=O谱带

酸酐乙酸酐己酸酐苯甲酸酐υC=O/cm-11825，17481820，17601780，1715酸酐丁二酸酐戊二酸酐邻苯二甲酸酐υC=O/cm-11865，17821802，17611845，1775二元酸两个羰基之间只有1－2个碳原子时，会出现两个vC=O,相隔3个碳原子以上则没有这种偶合。如：化合物vC=O/cm-1

HOOCCH2COOHHOOC(CH2)2COOHHOOC(CH2)nCOOH1740,17101780,1700N≥3时只有一个vC=O

具有R-NH2和R-CONH2结构的化合物，有两个υN-H。这也是区分伯、仲、叔胺的有效方法，氮上有几个氢，3300－3500cm-1就有几个峰。酰胺中由于δN-H与υC-N偶合产生酰胺Ⅱ和Ⅲ带。酰胺Ⅱ带在1570－1510cm-1,酰胺Ⅲ带在1335－1200cm-1.

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ORHNHCFermi共振

当一个倍频或合频靠近另一个基频时，则会发生偶合，产生两个吸收带。一般状况下，一个频率比基频高，而另一个比基频低，这叫Fermi共振。

如：正丁基乙烯基醚中ω＝CH（810cm-1）的倍频与υC＝C发生Fermi共振，出现两个强的谱带在1640，1613cm-1。

COCHCH2O

环戊酮分子中υC=O出现两个吸收带1746，1728cm-1，这是由于羰基的伸缩振动与环的呼吸振动（889cm-1）的倍频间发生Fermi共振所致。（4）张力效应

与环直接连接的环外双键（烯键、羰