*第十五章

紅外吸收光譜分析法15.5.1紅外譜圖解析一般步驟15.5.2化合物結(jié)構(gòu)鑒定15.5.3標(biāo)準(zhǔn)紅外譜圖庫簡介15.5.4定量分析第五節(jié)紅外吸收光譜的應(yīng)用

Infraredabsorptionspectroscopy,IRApplicationofInfraredabsorptionspectroscopy*15.5.1紅外譜圖解析的一般步驟解析前應(yīng)了解盡可能多的信息2.計算不飽和度3.確定所含的化學(xué)鍵或基團4.根據(jù)頻率位移值考慮鄰接基團及其連接方式5.與標(biāo)準(zhǔn)譜圖對照6.配合其他分析方法綜合解析*不飽和度計算

定義：分子結(jié)構(gòu)中達(dá)到飽和所缺一價元素的“對”數(shù)。

計算式：

化合物CxHyNzOn

u=x+(z–y)/2+1

x

，y

，z分別為分子中四價、三價、一價元素數(shù)目。

作用：推斷分子中含有雙鍵，三鍵、環(huán)、芳環(huán)的數(shù)目，驗證譜圖解析的正確性。

例：

C9H8O2

u=9+（0

–8）/2+1=6*15.5.2化合物結(jié)構(gòu)鑒定1.未知物*2.推測C4H8O2的結(jié)構(gòu)解：1）u=1-8/2+4=12）峰歸屬3）可能的結(jié)構(gòu)*3.推測C8H8純液體解：1）u

=1-8/2+8=52）峰歸屬3）可能的結(jié)構(gòu)

*4.C8H7N，確定結(jié)構(gòu)解：1）u

=1+（1-7）/2+8=62）峰歸屬3）可能的結(jié)構(gòu)*可能結(jié)構(gòu)：*5.譜圖解析

(1)兩種酮羰基，苯共軛C＝O：1680cm-1，甲基酮型C＝O：1718cm-1。(2)苯環(huán)C-H：3080cm-1，苯環(huán)骨架振動：1600cm-1，1580cm-1，苯環(huán)骨架伸縮振動：1450cm-1；苯環(huán)單取代的兩個特征峰：750cm-1，700cm-1。(3)飽和碳?xì)湮眨?962cm-1，～2873cm-1，強度低；CH3非對稱變形在1420cm-1，對稱變形振動：1360cm-1（甲基酮特征）。*6.推測化合物C8H8O的結(jié)構(gòu)譜圖解析：1）u

=n4+1+（n3-n1）/2=8+1-8/2=52）峰歸屬3）可能的結(jié)構(gòu)

*解析過程：C8H8O

u=5可能結(jié)構(gòu)：*7.推測化合物C8H8O的結(jié)構(gòu)譜圖解析：1）u

=n4+（n3-n1）/2+1=8+1-8/2=52）峰歸屬3）可能的結(jié)構(gòu)

*解析過程：C8H8Ou=5可能結(jié)構(gòu)：*8.推測化合物C8H8O2的結(jié)構(gòu)解：1）u

=52）峰歸屬3）可能的結(jié)構(gòu)

*解析過程：C8H8O2，u

=5可能結(jié)構(gòu)：*9.化合物C6H12的結(jié)構(gòu)確定解：1）u

=12）峰歸屬3）可能的結(jié)構(gòu)*可能結(jié)構(gòu)：b*10.化合物C3H7NO的結(jié)構(gòu)確定解：1）u

=12）峰歸屬3）可能的結(jié)構(gòu)*可能結(jié)構(gòu)：3294cm-1,1655cm-1，1563cm-1三個峰是仲酰胺的特征。羰基倍頻：1655cm-1×2=3310cm-1使N－H伸縮振動峰加高。

*15.5.4標(biāo)準(zhǔn)紅外譜圖庫簡介1.薩特勒（Sadtler）標(biāo)準(zhǔn)紅外光譜圖庫。2.應(yīng)用最多，七萬多張的紅外譜圖，每年增補。該譜圖集有多種檢索方法，例如分子式索引、化合物名稱索引、化合物分類索引和相對分子質(zhì)量索引等。3.

Aldrich紅外譜圖庫。4.SigmaFourier紅外光譜圖庫。5.一些儀器廠商開發(fā)的聯(lián)機檢索譜圖庫。*15.5.3紅外光譜的定量分析

通過對特征吸收譜帶強度的測量來求出組份含量。理論依據(jù)：朗伯-比爾定律：

A=-lg(I/I0)=lg(1/T)=?c

?l特點：（1）紅外光譜的譜帶較多，選擇的余地大，能方便地對單一組分和多組分進(jìn)行定量分析。（2）不受樣品狀態(tài)的限制，能定量測定氣體、液體和固體樣品，測溶液普遍。（3）但紅外光譜法定量靈敏度較低，尚不適用于微量組分的測定。*選擇吸收帶的原則：1.一般選組分的特征吸收峰，并且該峰應(yīng)該是一個不受干擾和其他峰不相重疊的孤立的峰。例如：分析酸、酯、醛、酮時，應(yīng)該選擇與羰基（>C=O）振動有關(guān)的特征吸收帶。2.所選擇的吸收帶的吸收強度應(yīng)與被測物質(zhì)的濃度有線性關(guān)系。3.若所選的特征峰附近有干擾峰時，也可以另選一個其他的峰，但此峰必須是濃度變化時其強度變化靈敏的峰，這樣定量分析誤差較小。*定量方法：（1）一點法：不考慮背景吸收，直接從譜圖中讀取選定波數(shù)的透過率。（2）基線法：用基線來表示該吸收峰不存在時的背景吸收。

當(dāng)采用KBr壓片法、研糊法和液膜法進(jìn)行定量分析時，由于樣品的厚度難以精確控制，此時可采用內(nèi)標(biāo)法