1、波譜在材料分析中的應(yīng)用組 長：劉國紅小組成員：劉國紅 劉 雪 王宏月 馬孝鳴 涂騰秀波譜在材料中的應(yīng)用高分子寶石高分子PMMA寶石祖母綠琥珀珍珠NMR在高分子中的應(yīng)用NMR 是聚合物研究中很有用的一種方法，它可用鑒別高分子材料，測定共聚物的 組成，研究動(dòng)力過程等。但在一般的NMR的測試中，試樣多為溶液，這使高分子材料 的研究受到限制，同時(shí)高分溶液黏度大。給測定帶來一定的困難，因此要選擇適的溶劑并提高測試溫度。而固體高分辨率核磁共波譜法，采用魔角旋轉(zhuǎn)及其他技術(shù)，可直接 測定分子固體試樣。核磁共振基礎(chǔ)知識(shí)質(zhì)量數(shù)原子序數(shù)自旋量數(shù)I偶數(shù)偶數(shù)0非自旋奇數(shù)奇數(shù)1/2 or 3/2電荷分布均勻奇數(shù)偶數(shù)電荷分

2、布不均勻偶數(shù)奇數(shù)11.產(chǎn)生核磁共振的條件：磁性原子核外加磁場B0v射=v回=(r/2)B03.自旋耦合與自旋裂分與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系2.化學(xué)位移 ：由屏蔽作用所引起的共振時(shí)磁場強(qiáng)度的移動(dòng)現(xiàn)象3.支化結(jié)構(gòu)研究4.高聚物立構(gòu)規(guī)整性測定1.高分子的鑒別2.共聚組成測定NMR應(yīng)用1H-NMR主要研究化合物中1H原子核的核磁共振。它可提供化合 物分子中不同化學(xué)環(huán)境的H質(zhì)子之間的相互關(guān)聯(lián)的信息，從而確定分子的組 成、連接方式及空間結(jié)構(gòu)等。而13C-NMR主要研究化合物中碳的骨價(jià)結(jié)構(gòu)，特別是在高 分子結(jié)果分析中，研究的歸屬很有意義。高分子化合物主要由碳?xì)浣M成，所以用1H譜和 13C譜來研究聚合物的結(jié)果無疑是很合

3、適的，特別能解決結(jié)構(gòu)分析問題。而對于一些結(jié) 構(gòu)類似的聚合物，紅外光譜圖也基本類似，這時(shí)利用1H-NMR或13CNMR就很容易鑒別。例 如：聚烯烴的鑒別，聚丙酸乙烯酯和聚丙烯酸乙酯的鑒別及未知物的鑒別等。1.高分子的鑒別2、共聚組成的測定。由于NMR譜峰的強(qiáng)度與該物質(zhì)相應(yīng)的元素有很好的對應(yīng)關(guān)系，尤其是對于1H-NMR，共振峰的積分面積正比于相應(yīng)的質(zhì)子數(shù)，所以可以通過直接測定質(zhì) 子數(shù)之比而得到各基團(tuán)的定量結(jié)果。因此，利用NMR研究共聚物組成最大地有點(diǎn)事不用 依靠已知標(biāo)樣，就可以直接測定共聚物組成比3、支化結(jié)構(gòu)的研究。碳譜中支化高分子和線型高分子產(chǎn)生的化學(xué)位移不同，由于 支鏈會(huì)影響到主鏈碳原子的化學(xué)

4、位移，且支鏈的每一個(gè)碳原子也有不同吸收，所以支化 結(jié)構(gòu)為一系列復(fù)雜的吸收峰。4、高聚物立構(gòu)規(guī)整性測定。只有通過研究鏈的精細(xì)結(jié)構(gòu)才能夠觀察到同一氫核在 不同立體化學(xué)環(huán)境中的差別，必須在高磁場強(qiáng)度下測量。 1.高分子的鑒別?Hot TipHow do I incorporate my logo to a slide that will apply to all the other slides? On the View menu, point to Master, and then click Slide Master or Notes Master. Change images to the o

5、ne you like, then it will apply to all the other slides. Image information in product Title Master-www.iclickart.co.kr - Image licensed by affiliates Slide Master www.iclickart.co.kr- Image licensed by affiliates Note to customers: This image has been licensed to be used within this PowerPoint templ

6、ate only. You may not extract the image for any other use.尼龍-66:-CO(CH2)4CONH(CH2)6NH-n,學(xué)名:酰胺-66尼龍-6:-NH(CH2)5CO-n,學(xué)名:聚己內(nèi)酰胺尼龍-11:-NH(CH2)8CO-n,DiagramThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.TitleAdd your textThemeGallery is a Design Digital Content & Co

7、ntents mall developed by Guild Design Inc.3.高聚物立構(gòu)規(guī)整性測定 _ _聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）俗稱有機(jī)玻璃，因其具有優(yōu)良的光學(xué)性能，比重小，及在低溫下仍能保持其獨(dú)特的性能而被廣泛應(yīng)用，是重要的合成材料之一。聚甲基丙烯酸甲酯PMMA的制備MMA的本體聚合是在引發(fā)劑作用下，按自由基聚合反應(yīng)的歷程進(jìn)行的，引發(fā)劑通常為偶氮二異丁腈、過氧化二苯甲酰。其反應(yīng)通式如下：PMMA的用途汽車工業(yè) （信號(hào)等設(shè)備、儀表盤等醫(yī)藥行業(yè)（儲(chǔ)血容器）工業(yè)應(yīng)用（影碟、燈光散射器）電子產(chǎn)品的按鍵（尤其透明的）日用消費(fèi)品（飲料瓶、文具）PMMA的用途PMMA立構(gòu)規(guī)整性測定。聚甲基

8、丙烯酸甲酯（PMMA有三種不同立構(gòu)結(jié)構(gòu)）在等規(guī)結(jié)構(gòu)中，亞甲基的兩個(gè)質(zhì)子 HA 和 HB 由于所處的化學(xué)環(huán)境不同，在 H 譜譜圖上 裂分四重峰（HA，HB 各兩個(gè)峰） ，在間規(guī)結(jié)構(gòu)中，HA 與 HB 所處的化學(xué)環(huán)境完全一樣，在 NMR 譜圖上呈現(xiàn)單一峰。而其他許多小峰則歸屬于無規(guī)聚合物。PMMA平面結(jié)構(gòu)從譜圖 2 中還可以看出各 種結(jié)構(gòu)的 CH3 的化學(xué)位移明顯不同。等規(guī)為 =1.33ppm，無規(guī)為 1.21ppm，間規(guī)為 1.10ppm。 根據(jù) CH3 峰的強(qiáng)度比，可確定聚合物三種立構(gòu)的比例。紅外光譜在國內(nèi)外情況： 近二十年來寶石學(xué)上的重要進(jìn)展幾乎體現(xiàn)在先進(jìn)技術(shù)手段的使用上，其中尤以紅外光譜廣

9、泛應(yīng)用而醒目，原來看似復(fù)雜昂貴的紅外光譜儀，隨著性能價(jià)格比的提高，在寶石界越來越成為一種較普遍的測試手段，已有大量關(guān)于紅外光譜儀使用的報(bào)道。寶石鑒定中紅外技術(shù)的特點(diǎn)及要求1.準(zhǔn)確可靠：紅外光譜特征取決于物質(zhì)成分及結(jié)構(gòu)，幾乎沒有兩種物質(zhì)的紅外光譜是完全相同的，如天然及合成水晶、紫晶。 要求：儀器分辨率好、精確度高。2.不需要特殊方法制樣，不損傷樣品：寶石鑒定的特點(diǎn)決定在整個(gè)鑒定過程中不能對樣品造成物理損害或化學(xué)腐蝕。3.鑒定速度快。 要求：儀器的操作簡便，反應(yīng)靈敏。4.研究樣品種類復(fù)雜，包括無機(jī)物和有機(jī)物、測試方法多樣。 波譜在材料中的應(yīng)用珍珠IR:珍珠（層）C-N伸縮和N-H彎曲碳酸根和O-H

10、.O-H形成的氫鍵芳香磺酸AA341014708302890，2490，1790，1620，1080N-H伸縮振動(dòng)C-N伸縮振動(dòng)；N-H彎曲振動(dòng)CO32-O-H.O-H(氫鍵)吸收峰芳香磺酸吸收峰中寬吸收峰強(qiáng)吸收峰強(qiáng)吸收峰弱吸收峰C-N伸縮和N-H彎曲振動(dòng)基本相同，無明顯差異NH伸縮振動(dòng)節(jié)目名稱酰胺帶伸縮振動(dòng)酰胺帶彎曲振動(dòng)磷酸化物3290162015108302190酰胺帶伸縮振動(dòng)酰胺帶彎曲振動(dòng)低谷磷酸化合物強(qiáng)吸收強(qiáng)雙吸收峰寬型弱吸收峰830無磷酸化物酰胺的紅外特征吸收峰？帶：C=O 伸縮振動(dòng) 16801630cm-1帶：N-H彎曲振動(dòng) 16551590cm-1N-H伸縮振動(dòng) 33503180

11、 峰形較尖 伯安雙峰、仲胺單峰叔胺沒峰:C-N伸縮振動(dòng) 14201400cm-1紅外光譜鑒定琥珀及其仿制品琥珀是一種古老的寶石飾品材料，作為寶石也有近6000年的歷史。在中國古代琥珀被稱作獸魂、光珠、虎魄、遺玉等。老虎留下的眼淚。人們還認(rèn)為琥珀有趨吉避兇，鎮(zhèn)宅安神的功能。一、琥珀簡介琥珀是樹脂石化而成，它是一種有機(jī)寶石。琥珀的分子式：C10H16O22925285128851735145413731157琥珀的分子式：C10H16O2計(jì)算不飽和度U=?U=1+N4+1/2(N3-N1)3飽和C-H鍵的伸縮振動(dòng)酯的C=O伸縮振動(dòng)C-O的伸縮振動(dòng)292828521723116814561333鑒別祖母綠與其相似寶石：與祖母綠相似的寶石有：鉻透輝石、磷灰石、翠榴石、綠色玻璃祖母綠20001000哥倫比亞祖母綠稀土玻璃磷灰石翠榴石鉻透輝石M-GL-005apa-003Gar-036 Dio-007Em-009-0.0345g 5050505050區(qū)別天然祖母綠與合成祖母綠祖母綠：Be3Al2Si6O18，環(huán)狀結(jié)構(gòu)鈹鋁硅酸鹽，世界五大珍貴寶石之一。祖母綠的合成方法：助溶劑法、水熱法。紅外光譜鑒定依據(jù)：水分子伸縮振動(dòng)和合頻震動(dòng)峰位及強(qiáng)度不同1.天然祖母綠存在34003800cm-1結(jié)晶水吸收峰，助溶劑祖母綠無H2O吸收峰。2.