傅里叶红外光谱分析 第一节 一般原理 电子能级跃迁所产生的吸收光谱,主要在近紫外区和可见区,称为可见-紫外光谱;键振动能级跃迁所产生的吸收光谱,主要在中红外区,称为红外光谱;自旋的原子核在外加磁场中可吸收无线电波而引起能级的跃迁,所产生的吸收光谱称为核磁共振谱。 第二节 紫外光谱 一、紫外光谱的基本原理 用波长范围 200 nm~800 nm的光照射含有共轭体系的的不饱和化合物的稀溶液时,部分波长的光被吸收,被吸收光的波长和强度取决于不饱和化合物的结构。以波长 l为横座标,吸收度 A为纵座标作图,得紫外光谱,或称电子光谱。 紫外光谱中化合物的最大吸收波长 λmax是化合物紫外光谱的特征常数。 可见-紫外光谱适用于分析分子中具有 π 键不饱和结构的化合物。 二、紫外光谱在有机结构分析中的应用 随着共轭体系的延长,紫外吸收向长波方向移动,且强度增大(π →π*),因此可判断分子中共轭的程度。 利用紫外光谱可以测定化合物的纯度或含量。 第三节 红 外 光 谱 一、红外光谱的基本原理 用不断改变波长的红外光照射样品,当某一波长的频率刚好与分子中某一化学键的振动频率相同时,分子就会吸收红外光,产生吸收峰。用波长(λ )或波长的倒数—波数(cm-1)为横坐标,百分透光率(T%)或吸收度(A)为纵坐标做图,得到红外吸收光谱图(IR)。分子振动所需能量对应波数范围在 400 cm-1~4000 cm-1。 二、红外吸收峰的位置和强度 分子中的一个化学键可有几种不同的振动形式,而产生不同的红外吸收峰,键的振动分为两大类。 伸缩振动,用 n表示,原子间沿键轴方向伸长或缩短。 弯曲振动用 δ 表示,形成化学键的两个原子之一与键轴垂直方向作上下或左右弯曲。 组成化学键的原子的质量越小,键能越高,键长越短,振动所需能量越大,吸收峰所在的波数就越高。 红外光谱的吸收峰分为两大区域: 4000 cm-1~1330 cm-1区域:特征谱带区,是红外光谱分析的主要依据。 1330 cm-1~650 cm-1区域:指纹区。每一化合物在指纹区都有它自己的特征光谱,对分子结构的鉴定能提供重要信息。 红外吸收峰的强弱用下列符号表示:vs(很强);s(强);m(中强);w(弱);vw(很弱);b(宽峰)。 凡能使键增强的因素,引起峰位向高波数方向移动,反之,则向低波数方向移动。 三、各类化合物的红外光谱举例 (一)烃类化合物 注: 烷烃,即饱和烃,是只有碳碳单键和碳氢键的链烃。烷烃的...