红外分光光法演示文稿

红外分光光度法演示文稿目前一页\总数九十四页\编于十七点优选红外分光光度法目前二页\总数九十四页\编于十七点一、定义红外光谱又称分子振动转动光谱,属分子吸收光谱。样品受到频率连续变化的红外光照射时,分子吸收其中一些频率的辐射,分子振动或转动引起偶极矩的净变化,使振-转能级从基态跃迁到激发态,相应于这些区域的透射光强减弱,记录百分透过率T%对波数或波长的曲线,即红外光谱。第一节概述目前三页\总数九十四页\编于十七点二、红外光区的划分

区域/m/cm-1能级跃迁类型近红外(泛频区)0.78~2.512820~4000OH、NH和CH键的倍频吸收区中红外(基本振动区)2.5~5040000~200分子的振动、转动远红外(转动区)50~1000200~10分子的转动最常用的2.5~1540000~670表4.1红外光谱区划分目前四页\总数九十四页\编于十七点三、红外光谱的表示方法

当一束具有连续波长的红外光通过物质时,其中某些波长的光就要被物质吸收。物质分子中某个基团的振动频率和红外光的频率一样时,二者发生共振,分子吸收能量,由原来的基态振动能级跃迁到能量较高的振动能级，将分子吸收红外光的情况用仪器记录下来,就得到红外光谱图。IR光谱用T-λ曲线或T-曲线表示。纵坐标为百分透射比T%,吸收峰向下,向上则为谷。横坐标为波长λ（单位μm）或波数（单位cm-1)。两者的关系是：

/cm-1=104/(λ/μm)=1/(λ/μm)中红外区的范围为4000-400cm-1。用波数描述吸收谱带比较简单,且便于与Raman光谱比较。目前五页\总数九十四页\编于十七点图4.1苯酚的IR吸收光谱目前六页\总数九十四页\编于十七点图4.2乌桕油的IR光谱目前七页\总数九十四页\编于十七点图4.3聚苯乙烯红外光谱图目前八页\总数九十四页\编于十七点四、紫外光谱与红外光谱的区别

1.光谱产生的机制紫外主要是电子能级跃迁,红外主要是振动能级跃迁。2.不同研究对象紫外研究的对象是具有共轭体系的不饱和化合物,红外研究的对象除了单原子分子和同核双原子分子少数分子外,几乎能研究所有的化合物及有偶极距变化的有机物。3.使用范围不同紫外可以进行定性和定量分析,分析的是液体,红外最重要的用途是有机化合物的结构分析,是一种非破坏性的分析,分析的试样可以是液体、固体、气体。目前九页\总数九十四页\编于十七点五、红外光谱特点1）红外吸收只有振-转跃迁,能量低；2）应用范围广,除单原子分子及单核分子外,几乎所有的有机物均有红外吸收；3）分子结构更为精细的表征：通过波谱的波数位置、波峰数目及强度确定分子基团和分子结构；4）可以进行定量分析；5）固、液、气态试样均可用,且用量少,不破坏样品；6）分析速度快。7）与色谱等联用（GC-FTIR）具有强大的定性功能。目前十页\总数九十四页\编于十七点一分子的振动(一)双原子分子振动分子的两个原子以其平衡点为中心,以很小的振幅（与核间距相比）作周期性“简谐”振动,其振动可用经典刚性振动描述：K为化学键的力常数（N/cm=mdyn/Å）,为双原子折合质量第二节红外吸收光谱法基本原理

目前十一页\总数九十四页\编于十七点如将原子的实际折合质量（通过Avogaro常数计算）代入,则有目前十二页\总数九十四页\编于十七点影响基本振动跃迁的波数或频率的直接因素为化学键力常数k和原子质量。k大,化学键的振动波数高。如kCC(2222cm-1)>kC=C(1667cm-1)>kC-C(1429cm-1)(质量相近）；质量m大,化学键的振动波数低。如mC-C(1430cm-1)<mC-N(1330cm-1)<mC-O(1280cm-1)(力常数相近）目前十三页\总数九十四页\编于十七点图4.4双原子分子振动示意图目前十四页\总数九十四页\编于十七点(二)非谐振子实际上双原子分子并非理想的谐振子aa'是谐振子位能曲线,bb'是真实双原子分子振动位能曲线图4.5双原子分子振动位能比较目前十五页\总数九十四页\编于十七点=0跃迁到=1产生的吸收带叫基频峰2885.9cm－1

最强,=0跃迁到=2产生的吸收带二倍频峰5668.0cm-1较弱,=0跃迁到=3产生的吸收带三倍频峰8346.9cm-1很弱,=0跃迁到=4产生的吸收带四倍频峰10923.1cm－1

极弱=0跃迁到=5产生的吸收带五倍频峰13396.5cm－1

极弱,主要限于那些正、负电荷中心不重叠的、不对称的极性分子,如HCI,CO等。HCl的基本谱带目前十六页\总数九十四页\编于十七点(三)分子振动的形式振动的基本类型1.伸缩振动伸缩振动是指原子沿着价键方向来回运动,即振动时键长发生变化,键角不变。它又分为对称伸缩振动（s）不对称伸缩振动（

as）。在对称的情况下,两个氢原子同时离开碳原子,即振动时同时伸长或缩短；在不对称的情况下,振动时某些键缩短,某些键则伸长。目前十七页\总数九十四页\编于十七点

不对称伸缩振动

对称伸缩振动目前十八页\总数九十四页\编于十七点

2.变形振动又称变角振动，它是指基团键角发生周期性变化而键长不变的振动。变形振动又分为面内变形和面外变形振动两种。面内变形振动又分为剪式振动（以δs表示）和平面摇摆振动（以ρ表示）。面外变形振动又分为非平面摇摆（以ω表示）和扭曲振动（以τ表示）。亚甲基的各种振动形式如图所示：目前十九页\总数九十四页\编于十七点

面内剪式振动面内摇摆振动

面外纽曲振动图4.6甲基和亚甲基(b)的振动形式

面外弯曲振动目前二十页\总数九十四页\编于十七点

图4.7水分子和CO2的简正振动形式目前二十一页\总数九十四页\编于十七点（四）分子的振动自由度

多原子分子在红外光谱图上可以出现一个以上的基频吸收带。基频吸收带的数目等于分子的振动自由度,而分子的总自由度又等于确定分子中各原子在空间的位置所需坐标的总数3N=平动自由度十转动自由度十振动自由度xyz(a)(b)(c)图4.8分子的平动形式目前二十二页\总数九十四页\编于十七点图4.9分子的平动形式目前二十三页\总数九十四页\编于十七点

转动自由度是由原子围绕着一个通过其质心的轴转动引起的。只有原子在空间的位置发生改变的转动才能形成一个自由度。振动自由度=3N－（转动自由度+平动自由度）yzx图4.9线性分子转动形式目前二十四页\总数九十四页\编于十七点图4.10非线性分子（如H2O）的转动HHyxHHHHz目前二十五页\总数九十四页\编于十七点目前二十六页\总数九十四页\编于十七点理论振动数（峰数）设分子的原子数为n1.对于非线形分子,理论振动数=3n-6

如H2O分子,其振动数为3×3-6=3图4.11水分子的简正振动形式OHHOHHHOH目前二十七页\总数九十四页\编于十七点2.对于线形分子,理论振动数=3n-5

如CO2分子,其理论振动数为3×3-5=4图4.12CO2分子的简正振动形式+-+目前二十八页\总数九十四页\编于十七点

从图中可知,非线性分子绕x、y和z轴转动,均改变了原子的位置,都能形成转动自由度。因此,非线性分子的振动自由度为3N-6。理论上一个振动自由度,在红外光谱上相应产生一个基频吸收带。例如,三个原子的非线性分子H2O有3个振动自由度，红外光谱图中对应出现三个吸收峰,分别为:3650cm－1,1595cm－1,3750cm－1。同样,苯在红外光谱上应出现3×12-6=30个峰。目前二十九页\总数九十四页\编于十七点二红外吸收产生的条件和强度

分子吸收辐射产生振转跃迁必须满足两个条件：条件一：辐射光子的能量应与振动跃迁所需能量相等。根据量子力学原理,分子振动能量Ev是量子化的,即EV=（V+1/2）h为分子振动频率,V为振动量子数,其值取0,1,2,…分子中不同振动能级差为EV=Vh

也就是说,只有当EV=Ea或者a=V时,才可能发生振转跃迁。例如当分子从基态（V=0）跃迁到第一激发态（V=1）,此时V=1,即a=目前三十页\总数九十四页\编于十七点条件二：辐射与物质之间必须有耦合作用磁场电场交变磁场分子固有振动a偶极矩变化（能级跃迁）耦合不耦合红外吸收无偶极矩变化无红外吸收图4.13目前三十一页\总数九十四页\编于十七点

实际观察到的红外吸收峰数目小于理论上计算的振动数,这是由如下原因引起的：(1)

没有偶极矩变化的振动,不产生红外吸收；(2)

相同频率的振动吸收重叠,即简并；(3)

仪器不能区别那些频率十分接近的振动或因吸收带很弱仪器检测不出；(4)

有些吸收带落在仪器检测范围之外。目前三十二页\总数九十四页\编于十七点(二)吸收谱带的强度

1）偶极矩变化取决于分子振动时偶极距的变化,即与分子结构的对称性有关。通常极性强的基团（如C=O,C-X等）振动,吸收强度较大。分子对称度高,振动偶极矩小,产生的谱带就弱；反之则强。如C=C,C-C因对称度高,其振动峰强度小；而C=X,C-X,因对称性低,其振动峰强度就大。峰强度可用很强（vs)、强（s）、中（m）、弱（w）、很弱（vw）等来表示。

2）振动简并

3）检测灵敏度

4）检测的波长范围目前三十三页\总数九十四页\编于十七点三基团振动与红外光谱区

通常把这种能代表基团存在、并有较高强度的吸收谱带称为基团频率,其所在位置一般又称为特征吸收峰。（一）、官能团区和指纹区

4000—1300cm-1区域的峰是由伸缩振动产生的吸收带。由于基因的特征吸收峰一般位于此高频范围,并且在该区域内,吸收峰比较稀疏,因此,它是基团鉴定工作最有价值的区域,称为官能团区。目前三十四页\总数九十四页\编于十七点

在1300—600cm-1区域中,除单键的伸缩振动外,还有因变形振动产生的复杂光谱。当分子结构稍有不同时,该区的吸收就有细微的差异。这种情况就象每个人都有不同的指纹一样,因而称为指纹区。官能团区又可分为三个波段（l）4000—2500cm-1区x—H伸缩振动区(x为O、N、C等原子)。这个区域的吸收峰说明有含氢原子的官能团存在。如O—H（3700—3200cm-1）,COO－H（3600－2500cm-1）,N—H（3500—3300cm-1）等。炔氢出现在3300cm-1附近,通常,若在3000cm-1以上有C—H吸收峰,可以预料化合物是不饱和的=C—H；若在小于3000cm-1有吸收,则预示化合物是饱和的。目前三十五页\总数九十四页\编于十七点（2）2500—2000cm-1区三键和累积双键区。这一区域出现的吸收,主要包括CC、CN等三键的不对称伸缩振动,以及累积双键的不对称伸缩振动。此外S—H、Si—H、P—H、B—H的伸缩振动也出现在这个区域。（3）2000—1500cm-1区双键伸缩振动区。这一区域出现吸收,表示有含双键的化合物存在,如C＝O(酰卤、酸、酯、醛、酮、酰胺等)出现在1870—1600cm-1,强峰。此外,C＝C、C＝N、N=O的伸缩振动出现在1675——1500cm-1。分子比较对称时,C=C的吸收峰很弱。目前三十六页\总数九十四页\编于十七点指纹区可分为两个波段（l）1300——900cm-1这一区域包括C—O、C—N、C—F、C—P、C—S、P—O、Si—O等键的伸缩振动和C=S、S=O、P=O等双键的伸缩振动吸收。（2）900—600cm-1

这一区域的吸收峰是很有用的。例如,可以指示—（CH2）n—的存在。实验证明,当n≥4时,—CH2—的平面摇摆振动吸收出现在722cm-1,随着n的减小,逐渐移向高波数。此区域内的吸收峰,还可以为鉴别烯烃的取代程度和构型提供信息。目前三十七页\总数九十四页\编于十七点表4.2X-H伸缩振动区：4000-2500cm-1

目前三十八页\总数九十四页\编于十七点表4.3三键及累积双键区（25001900cm-1）目前三十九页\总数九十四页\编于十七点表4.4双键伸缩振动区（1900-1200cm-1）C=O1900—1650cm-1强峰。是判断酮、醛、酸、酯及酸酐的特征吸收峰，其中酸酐因振动偶合而具有双峰。C=C1680-1620cm-1峰较弱（对称性较高）。1600和1500附近有2—4个峰（苯环骨架振动），用于识别分子中是否有芳环苯衍生物的泛频2000-1650cm-1C-H面外、C=C面内变形振动，很弱，但很特征（可用于取代类型的表征）目前四十页\总数九十四页\编于十七点图4.14

苯衍生物的红外光谱图目前四十一页\总数九十四页\编于十七点(二）指纹区（可分为两个区）在红外分析中,通常一个基团有多个振动形式,同时产生多个谱峰（基团特征峰及指纹峰）,各类峰之间相互依存、相互佐证。通过一系列的峰才能准确确定一个基团的存在。表4.5目前四十二页\总数九十四页\编于十七点红外光谱图的六个区域4000-2500cm-1

X-H伸缩振动区2500-2000cm-1

三键伸缩振动区2000-1500cm-1

双键伸缩振动区1500-1300cm-1C-H弯曲振动区1300-910cm-1

单键伸缩振动区910cm-1以下苯环取代目前四十三页\总数九十四页\编于十七点X-H伸缩振动（X=O、N、C）OH伸缩：3200-3650cm-1NH伸缩：3300-3500cm-1CH伸缩：3000cm-1饱和C的CH：<3000cm-1不饱和C的CH：>3000cm-1目前四十四页\总数九十四页\编于十七点基团吸收峰波长/cm-1C—HC—C30001000C—I500基团力常数(N/cm)吸收峰波长/cm-1C-C4~61200~800C=C8~12~1600CC12~18~2200表4.6C-X基团吸收峰的波长表4.7单键,双键,三键的吸收峰的波长目前四十五页\总数九十四页\编于十七点图4.15OH伸缩振动峰游离OH缔合OH3600(中)3300(强,宽)目前四十六页\总数九十四页\编于十七点图4.16NH伸缩振动NH2

NH3200（中）3400（中）3300（中）目前四十七页\总数九十四页\编于十七点图4.17CH伸缩振动（不饱和C）烯苯3080（中）3030（弱）目前四十八页\总数九十四页\编于十七点图4.18三键伸缩振动炔C≡C

－C≡N

O﹦C﹦O

(反对称体)2140(中)2240(中)2350(中)目前四十九页\总数九十四页\编于十七点图4.19双键伸缩振动羰基芳环C=C

双键1740（强）～1600（中）～1500（中）1640（强）目前五十页\总数九十四页\编于十七点图4.20C-H弯曲振动﹣CH3

﹣C﹣CH3CH3

﹣CH2

14601380（中）1460（中）目前五十一页\总数九十四页\编于十七点取代苯C-H弯曲单取代：770-730,710-6901,2取代：7701,3取代：810-750,710-6901,4取代：830-8101,3,5取代：910-8401,2,4取代：810,850-900目前五十二页\总数九十四页\编于十七点四影响基团频率位移的因素基频峰的位置主要由化学键两端原子的质量、化学键力常数、内部因素（结构因素）和外部因素决定。(一)内部因素（1）诱导效应

由于取代基具有不同的电负性,通过静电诱导效应,引起分子中电子分布的变化,改变了键的力常数,使键或基团的特征频率发生位移。例如,当有电负性较强的元素（如Cl）与羰基上的碳原子相连时,由于诱导效应,就会发生氧上的电子转移,导致C=O键的力常数变大,因而使C=O的吸收向高波数方向移动。元素的电负性越强,诱导效应越强,吸收峰向高波数移动的程度越显著。目前五十三页\总数九十四页\编于十七点C=01715cm-11730cm-11800cm–11920cm–11928cm–1目前五十四页\总数九十四页\编于十七点(2）中介效应

即氮原子的孤对电子与C=O上π电子发生重叠,使它们的电子云密度平均化,造成C=O键的力常数下降,使吸收频率向低波数侧位移。I>M1735cm-11715cm-1I<M1690cm-1目前五十五页\总数九十四页\编于十七点例如,烯烃为RCH=CH2结构时,在990和9l0cm-1出现两个强峰;为RHC=CRH结构时,其顺、反异构分别在690cm-1和970cm-1出现吸收。

利用本区域中苯环的C—H面外变形振动吸收峰和2000—1667cm-1区域苯的倍频或组合频吸收峰,可以共同配合来确定苯环的取代类型。

目前五十六页\总数九十四页\编于十七点

（3）共轭效应共轭效应使共轭体系具有共面性,且使其电子云密度平均化,造成双建略有伸长,单键略有缩短,因此双键的吸收频率往低波数方向位移。C=O1715cm-1C=O1685--1665cm-1目前五十七页\总数九十四页\编于十七点

（4）氢键的影响分子中的一个质子给予体X—H和一个质子接受体Y形成X—H…Y,使氢原子周围力场发生变化,从而使X—H振动的力常数和其相连的H…Y的力常数均发生改变,这样造成X—H的伸缩振动频率往低波数侧移动,吸收强度增大,谱带变宽。

此外,对质子接受体也有一定的影响。若羰基是质子接受体,则νc=o也向低波数移动。以羧酸为例,当用其气体或非极性溶剂的极稀溶液测定时,可以在1760cm-1处看到游离C＝O伸缩振动的吸收峰；若测定液态或固态的羧酸,则只在1710cm-1出现一个缔合的C=O伸缩振动吸收峰。这说明分子以二聚体的形式存在。目前五十八页\总数九十四页\编于十七点(5)振动偶合振动偶合是指当两个化学键振动的频率相等或相近并具有一公共原子时,由于一个键的振动通过公共原子使另一个键的长度发生改变,产生一个“微扰”,从而形成了强烈的振动相互作用。这种相互作用的结果,使振动频率发生变化,一个向高频移动,一个向低频移动。振动偶合常常出现在一些二羰基化合物中。例如,在酸酐中,由于两个羰基的振动偶合,使νc=o的吸收峰分裂成两个峰,分别出现在1820cm-1和1760cm-1。

目前五十九页\总数九十四页\编于十七点图4.21振动偶合图目前六十页\总数九十四页\编于十七点(6)费米（Fermi）共振当弱的倍频(或组合频)峰位于某强的基频吸收峰附近时,它们的吸收峰强度常常随之增加或发生谱峰分裂。这种倍频（或组合频）与基频之间的振动偶合,称为费米共振。

（二）．外部因素

同一物质在不同状态时,由于分子间相互作用力不同,所得光谱也往往不同。丙酮在气态时的νc=o为1742cm-1，而在液态时为1718cm-1。在溶液中测定光谱时,由于溶剂的种类、溶液的浓度和测定时的温度不同,同一物质所测得的光谱也不相同。通常在极性溶剂中,溶质分子的极性基团的伸缩振动频率随溶剂极性的增加而向低波数方向移动,并且强度增大。目前六十一页\总数九十四页\编于十七点一仪器的工作原理

色散型红外分光光度的结构和紫外一可见分光光度计大体一样,也由光源、吸收池、单色器、检测器以及记录显示装置组成。两者最基本的一个区别是,前者的吸收池是放在光源和单色器之间,后者则是放在单色器的后面。二仪器主要部件

第三节红外分光光度计

目前六十二页\总数九十四页\编于十七点1．光源常用的光源是能斯特灯和硅碳棒表4.8能斯特灯和硅碳棒目前六十三页\总数九十四页\编于十七点2.吸收池红外吸收池使用可透过红外的材料制成窗片，不同的样品状态（固、液、气态）使用不同的样品池,固态样品可与晶体混合压片制成。由于玻璃、石英等对红外光均有吸收,因此红外光谱吸收池窗口,一般用一些盐类的单晶制作。表4.9一些常见红外光谱吸收池窗口材料目前六十四页\总数九十四页\编于十七点3.单色器

单色器的作用是把通过样品池和参比池的复合光色散成单色光,再射到检测器上加以检测。由色散元件、准直镜和狭缝构成。其中可用几个光栅来增加波数范围。狭缝宽度应可调。狭缝越窄,分辨率越高，但光源到达检测器的能量输出减少,这在红外光谱分析中尤为突出。为减少长波部分能量损失,改善检测器响应,通常采取程序增减狭缝宽度的办法,即随辐射能量降低,狭缝宽度自动增加,保持到达检测器的辐射能量的恒定。目前六十五页\总数九十四页\编于十七点以光栅为分光元件的红外光谱仪不足之处：1）需采用狭缝,光能量受到限制；2）扫描速度慢,不适于动态分析及和其它仪器联用；3）不适于过强或过弱的吸收信号的分析。目前六十六页\总数九十四页\编于十七点4.检测器及记录仪检测器的作用是将照射在它上面的红外光变成电信号。常用的红外检测器有三种：真空热电偶、高莱池和电阻测辐射电计。红外光能量低,因此常用热电偶、测热辐射计、热释电检测器和碲镉汞检测器等。目前六十七页\总数九十四页\编于十七点表4.10几种红外检测器目前六十八页\总数九十四页\编于十七点三、色散型红外分光光度计从光源发出的红外辐射分成两束,一束通过试样池作为作为测量光束，另一束通过参比池作为参比光束,经扇面切光器将测量光束和参比光束交替地投射到色散元件上,色散后进入检测器。

图4.22色散型双光束红外吸收光谱仪原理示意图目前六十九页\总数九十四页\编于十七点四、傅立叶红外光谱仪

它是利用光的相干性原理而设计的干涉型红外分光光度仪。红外光源摆动的凹面镜摆动的凹面镜迈克尔逊干涉仪检测器样品池参比池同步摆动干涉图谱计算机解析红外谱图还原M1BSIIIM2D图4.23傅立叶红外光谱仪原理示意图目前七十页\总数九十四页\编于十七点

傅立叶变换红外分光光度计是利用干涉的方法,并经过傅立叶变换而获得红外光谱的仪器。它由光源（硅碳棒、高压汞灯）、迈克耳逊（Miche1son）干涉仪、试样插入装置、检测器、电子计算机和记录仪等部分组成。1．工作原理仪器中迈克耳逊干涉仪的作用是将光源发出的光分为两束后,再以不同的光程差重新组合,发生干涉现象。当两束光的光程差为/2的偶数倍时,则落在检测器上的相干光相互叠加,产生明线,其相干光强度有极大值；相反,当两光束的光程差为/2的奇数倍时,则落在检测器上的相干光将互相抵消,产生暗线,相干光强度有极小值。由于多色光的干涉图等于所有各单色光干涉图的加合,故得到的是具有中心极大,并向两边迅速衰减的对称干涉图。目前七十一页\总数九十四页\编于十七点图4.24用迈克尔逊干涉仪获得的多光干涉图

I（s）—干涉强度；S—光程差

试样对某些频率的红外辐射产生吸收，干涉图就会发生变化，经计算机处理，得到红外光谱图。目前七十二页\总数九十四页\编于十七点单色光单色光二色光单色光图4.25

单、双及多色光的干涉示意图目前七十三页\总数九十四页\编于十七点2．傅立叶变换红外光谱仪的特点

（1）扫描速度极快（2）具有很高的分辨率（3）灵敏度高（4）其它优点如光谱范围宽从10000～10cm-1；测定精度高,重复性可达0.1%,杂散光干扰小；样品不受日红外聚焦而产生的热效应的影响；特别适合与气相色谱联机或研究化学反应机理等。目前七十四页\总数九十四页\编于十七点一、对试样的要求1）试样应为“纯物质”（>98%）,通常在分析前,样品需要纯化；对于GC-FTIR则无此要求。2）试样不含有水（水可产生红外吸收且可侵蚀盐窗）；3）试样浓度或厚度应适当,以使T在合适范围。二、制样方法(液体或溶液试样)1）沸点低易挥发的样品：液体池法。2）高沸点的样品：液膜法（夹于两盐片之间）。3）固体样品可溶于CS2或CCl4等无强吸收的溶液中。第四节试样制备

目前七十五页\总数九十四页\编于十七点（一）气态样品

气态样品一般灌入气体槽内进行测定。槽体一般由带有进口管和出口管的玻璃筒组成如图：它的两端粘有透红外光的窗片,窗片的材质一般是NaCI或KBr。再用金属池架将其固定。气槽的厚度常为100mm。分析前,先抽真空,然后通入经过干燥的气体样品。图4.26红外气体槽目前七十六页\总数九十四页\编于十七点（二）液体样品1．液体吸收池法液体样品可注入液体吸收池内测定。吸收池的两侧是用NaCI或KBr等品片作成的窗片。常用的液体吸收池有两种：固定式吸收池和可拆式吸收池。2．液膜法液膜法是定性分析中常用的简便方法。尤其对沸点较高,不易清洗的液体样品采用此法更为方便。在可拆池两窗之间,滴上1～2滴液体样品,形成一薄膜。液膜厚度可借助于池架上的固紧螺丝作微小调节。低沸点易挥发的样品不宜采用此法。目前七十七页\总数九十四页\编于十七点

(三)固体试样1）压片法：1～2mg样+200mgKBr——干燥处理——研细：粒度小于2m（散射小）—混合压成透明薄片——直接测定；2）石蜡糊法：试样—磨细—与液体石蜡混合—夹于盐片间；石蜡为高碳数饱和烷烃,因此该法不适于研究饱和烷烃。3）薄膜法：高分子试样——加热熔融——涂制或压制成膜；高分子试样—溶于低沸点溶剂——涂渍于盐片—目前七十八页\总数九十四页\编于十七点挥发除溶剂样品量少时,采用光束聚光器并配微量池。三、制备样品时应注意：（1）样品的浓度和测试厚度应选择适当。（2）样品应该是单一组分的纯物质。否则各组分光谱互相重叠,会使图谱无法解析。（3）样品中不应含有游离水。目前七十九页\总数九十四页\编于十七点一、定性分析1.已知物的签定将试样谱图与标准谱图对照或与相关文献上的谱图对照。2．决择性鉴定被测物可能是某几个已知化合物,仅需用红外光谱法予以肯定。若无标准图谱,必须先对红外谱图进行官能团定性分析,根据分析结果,推断最可能的化合物。第五节应用简介

目前八十页\总数九十四页\编于十七点

2.未知物结构分析如果化合物不是新物质,可将其红外谱图与标准谱图对照（查对）；如果化合物为新物质,则须进行光谱解析。其步骤为：1）该化合物的信息收集：试样来源、熔点、沸点、折光率、旋光率等；2）不饱和度的计算：通过元素分析得到该化合物的分子式,并求出其不饱和度。目前八十一页\总数九十四页\编于十七点

=0时,分子是饱和的,分子为链状烷烃或其不含双键的衍生物；=1时,分子可能有一个双键或脂环；

=2时,分子可能有三键；=3时,分子可能有两个双键或脂环；=4时,分子可能有一个苯环。一些杂原子如S、O不参加计算。3）查找基团频率,推测分子可能的基团；4）查找红外指纹区,进一步验证基团的相关峰；5）能过其它定性方法进一步确证：UV-Vis、MS、NMR、Raman等。目前八十二页\总数九十四页\编于十七点

例1某未知物的分子式为C12H24,测得其红外光谱图如图，试推测其结构式。图4.27C12H24的红外光谱目前八十三页\总数九十四页\编于十七点解（1）计算不饱和度

=1+12+(0-24)/2=1

说明该化合物分子具有一个双键或一个环。（2）图谱解析

3075cm-1处有吸收峰,说明存在与不饱和碳相连的氢,因此,该化合物肯定为烯。在1640cm-1还有C=C伸缩振动吸收,更进一步证实了烯基的存在。

3000～2800cm-1的吸收峰组说明有大量饱和碳的存在。在2920、2850cm-1的强吸收说明CH2的数目远大于CH3的数目,由此可推测该化合物为一长链烃。715cm-1处C—H变形振动吸收也进一步说明长碳链的存在。目前八十四页\总数九十四页\编于十七点980、915cm-1的C—H变形振动吸收,说明该化合物有端乙烯基。综上所述,该未知物结构可能为

CH2=CH一（CH2）9一CH3其余的峰可指认为：1460cm-1处的吸收峰归属于CH2（其中也有CH3的贡献），2960、2870、1375等属于CH3。目前八十五页\总数九十四页\编于十七点

例2化合物C8H8O的红外光谱图如图所示,试推断其结构图4.28C8H8O的红外光谱目前八十六页\总数九十四页\编于十七点1）计算不饱和度

=1+8+(0-8)/2=5(2)图谱解析在红外图谱上,3000cm-1左右有吸收,说明有一C—H和=C—H基团存在。靠近1700cm-1的强吸收,表明有C＝O基团。1600cm-1左右的两个峰以及1520和1430cm-1的吸收峰,说明有苯环存在。根据820cm-1吸收带的出现,指出苯上为对位取代。1430和1363cm-1的两个峰是—CH3基的特征吸收。根据以上的解析及化合物的分子式,可确定该化合物为对甲基苯甲酮。目前八十七页\总数九十四页\编于十七点（三）几种标准图谱集进行定性分析时,对于能获得相应纯品的化合物,一般通过图谱对照即可。对于没有已知纯品的化合物,则需要与标准图谱进行对照。最常见的标准图谱有三种：l．萨特勒（Sadtler）标准红外光谱集它是由美国Sadtlerresearchlaborationies编集出版的。“萨特勒”收集的图谱最多,至1974年为止,已收集47000张（棱镜）图谱。另外,它有各种索引,使用甚为方便。2.分子光谱文献“DMS”(documentationofmolecularspectroscopy)穿孔卡片它由英国和西德联合编制。卡片有三种类型：桃红色卡片为有机化合物,淡蓝色卡片为无机化合物,淡黄色卡片为文摘卡片。卡片正面是化合物的许多重要数据,反面则是红外光谱图。目前八十八页\总数九十四页\编