第一节-基本原理_第1页
第一节-基本原理_第2页
第一节-基本原理_第3页
第一节-基本原理_第4页
第一节-基本原理_第5页
已阅读5页,还剩12页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

第九章

红外吸收光谱分析法一、概述二、红外光谱与有机化合物结构三、分子中基团的基本振动形式四、影响峰位变化的因素第一节

红外光谱分析基本原理分子中基团的振动和转动能级跃迁产生:振-转光谱一、概述红外光谱图:纵坐标为吸收强度,横坐标为波长λ(

μm)和波数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;二、红外光谱与有机化合物结构1.红外光谱产生的条件满足两个条件:(1)辐射应具有能满足物质产生振动跃迁所需的能量;(2)辐射与物质间有相互偶合作用。

对称分子:没有偶极矩,辐射不能引起共振,无红外活性。

如:N2、O2、Cl2

等。

非对称分子:有偶极矩,红外活性。偶极子在交变电场中的作用示意图2.分子振动方程式分子的振动能级(量子化):

E振=(V+1/2)h

V:化学键的振动频率;

:振动量子数。(1)双原子分子的简谐振动及其频率化学键的振动类似于连接两个小球的弹簧(2)分子振动方程式任意两个相邻的能级间的能量差为:K化学键的力常数,与键能和键长有关,

为双原子的折合质量

=m1m2/(m1+m2)发生振动能级跃迁需要能量的大小取决于键两端原子的折合质量和键的力常数,即取决于分子的结构特征。表某些键的伸缩力常数(毫达因/埃)键类型:—CC—>—C=C—>—C—C—力常数:15

179.5

9.94.5

5.6峰位:4.5

m6.0

m7.0

m

化学键键强越强(即键的力常数K越大)原子折合质量越小,化学键的振动频率越大,吸收峰将出现在高波数区。

例题:由表中查知C=C键的k=9.5

9.9,令其为9.6,计算波数值正己烯中C=C键伸缩振动频率实测值为1652cm-1三、分子中基团的基本振动形式1.两类基本振动形式伸缩振动亚甲基:变形振动亚甲基例1水分子2.峰位、峰数与峰强(1)峰位化学键的力常数k越大,原子折合质量越小,键的振动频率越大,吸收峰将出现在高波数区(短波长区);反之,出现在低波数区(高波长区)。(2)峰数峰数与分子自由度有关。无瞬间偶基距变化时,无红外吸收。例2CO2分子(4)由基态跃迁到第一激发态,产生一个强的吸收峰,基频峰;(5)由基态直接跃迁到第二激发态,产生一个弱的吸收峰,倍频峰;(3)瞬间偶基距变化大,吸收峰强;键两端原子电负性相差越大(极性越大),吸收峰越强;

1.内部因素(1)电子效应a.诱导效应:吸电子基团使吸收峰向高频方向移动(兰移)四、影响峰位变化的因素

化学键的振动频率不仅与其性质有关,还受分子的内部结构和外部因素影响。各种化合物中相同基团的特征吸收并不总在一个固定频率上。R-COR

C=01715cm-1;R-COH

C=01730cm-1;R-COCl

C=01800cm-1;R-COF

C=01920cm-1;F-COF

C=01920cm-1;R-CONH2

C=01928cm-1;b.共轭效应cm-1cm-1cm-1cm-1规律:CHCHCHCH1576cm-11611cm-11644cm-11781cm-11678cm-11657cm-11651cm-1(2)空间效应

场效应;空间位阻;环张力CH3060-3030cm-12900-2800cm-122222.氢键效应氢键(分子内氢键;

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论