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這是紅外光譜分析ppt課件下載,主要介紹了概述;紅外區域的劃分;紅外光譜的表示方法;紅外光譜的基本原理;分子振動方程式;紅外光譜與分子結構的關系影響譜帶強度的因素,歡迎點擊下載。

第二章 紅外吸收光譜 (IR) 2.1 概述 紅外區域的劃分: 近紅外區(4000-14290 cm-1 ):泛頻區 中紅外區 (400-4000 cm-1):大部分有機物的基團振動頻率在此區域。 遠紅外區(200-700 cm-1):轉動和重原子振動 紅外吸收光譜的特點: 特征性強、適用范圍廣; 測樣速度快、操作方便; 不適合測定含水樣品。 紅外光譜的表示方法 2.2.1 紅外光譜產生的條件 2.2.2 分子振動方程式 (2) 分子振動方程式 2.3 紅外光譜與分子結構的關系 紅外光譜中除了前述基本振動產生的基本頻率吸收峰外,還有一些其他的振動吸收峰: 倍頻:是由振動能級基態躍遷到第二、三激發態時所產生的吸收峰。由于振動能級間隔不等距,所以倍頻不是基頻的整數倍。 組合頻:一種頻率紅外光,同時被兩個振動所吸收即光的能量由于兩種振動能級躍遷。 組合頻和倍頻統稱為泛頻。因為不符合躍遷選律,發生的幾率很小,顯示為弱峰。 振動偶合:相同的兩個基團相鄰且振動頻率相近時,可發生振動偶合,引起吸收峰裂分,一個峰移向高頻,一個移向低頻。 費米共振:基頻與倍頻或組合頻之間發生的振動偶合,使后者強度增強。 影響振動頻率的因素 2.3.2 基團頻率區的劃分 分區依據:由于有機物數目龐大,而組成有機物的基團有限;基團的振動頻率取決于K 和 m,同種基團的頻率相近。 劃分方法: 氫鍵區 基團特征頻率區 叁鍵區和累積雙鍵區 雙鍵區 指紋區 單鍵區 基團頻率區的劃分 區域名稱 頻率范圍 基團及振動形式 氫鍵區 4000~2500cm-1 O-H、C-H、N-H 等的伸縮振動 叁鍵和 CC、CN、NN和 累積雙鍵區 2500~2000cm-1 C=C=C、N=C=O 等的伸縮振動 雙鍵區 2000~1500cm-1 C=O、C=C、C=N、NO2、 苯環等的伸縮振動 單鍵區 1500~400cm-1 C-C、C-O、C-N、 C-X等的伸縮振動及含 氫基團的彎曲振動。 基團特征頻率區的特點和用途 吸收峰數目較少,但特征性強。不同化合物中的同種基團振動吸收總是出現在一個比較窄的波數范圍內。 主要用于確定官能團。 指紋區的特點和用途 吸收峰多而復雜,很難對每一個峰進行歸屬。 單個吸收峰的特征性差,而對整個分子結構環境十分敏感。 主要用于與標準譜圖對照。 2.3.3 影響基團頻率位移的因素 基團處于分子中某一特定的環境,因此它的振動不是孤立的;鶊F確定后,m 固定,但相鄰的原子或基團可通過電子效應、空間效應等影響 K,使其振動頻率發生位移。 在特征頻率區,不同化合物的同一種官能團吸收振動總是出現在一個窄的波數范圍內,但不是一個固定波數,具體出現在哪里與基團所處的環境有關,這就是紅外光譜用于有機物結構分析的依據。 影響基團頻率位移的具體因素 電子效應 空間效應 氫鍵 如果誘導和共軛效應同時存在,則須具體分析哪種效應占主要 影響。如: 2) 空間效應 a. 空間位阻 破壞共軛體系的共平面性,使共軛效應減弱,雙鍵的振動頻率藍移(增大)。 3) 氫鍵效應 2.3.4 影響譜帶強度的因素 譜帶強度與振動時偶極矩變化有關,偶極矩變化愈大,譜帶強度愈大;偶極矩不發生變化,譜帶強度為0,即為紅外非活性。 芳烴的特征吸收:(與烯烴類似) υ=C-H 3000~3100 cm-1 (芳環C-H伸縮振動) υC=C 1650~1450 cm-1(芳環骨架伸縮振動) 面外=C-H 900~650 cm-1 用于確定芳烴取代類型 (與芳環取代基性質無關,而與取代個數有關,取代基個數越多,即芳環上氫數目越少,振動頻率越低。) 面外=C-H 倍頻 2000~1600 cm-1(w) 用于確定芳烴取代類型 用=C-H確定芳烴取代類型 相鄰氫數 取代情況 =C-H頻率(cm-1) 5 單取代 770~730,710~690 4 鄰位二取代 770~735 1,3 間位二取代 810~750,725~680 2 對位二取代 860~780 (8) 羰基化合物 因υC=O 非常特征,羰基化合物易與其他有機物區分。 2.5 紅外光譜圖的解析 確定化合物的類型 判斷可能含有的官能團 根據吸收峰的位置推測基團所處的環境 參考其他信息列出可能結構 對照標準譜圖或標準數據 (1) IR中官能團的吸收位置 乙醇(液膜) (2) 解析IR譜圖的原則 (3) 一般步驟 2.6 譜圖解析示例 例1 已知該化合物的元素組成為C7H8O。 例2 已知化合物的元素組成為C8H7N 2.6.2 紅外譜圖解析的注意事項 解析時應兼顧吸收峰的位置、強度和峰形,其中以峰的位置最為重要; 注意相互印證; 一個基團的幾種振動吸收峰的相互印證,如烯烴。 相關基團振動吸收峰之間的相互印證,如醛、酸。 不要忽略一些帶有結構特征信息的弱峰; 注意區別和排除非樣品譜帶的干擾; 解析只是對特征有用的譜帶而言,并非譜圖中每一個吸收峰都能得到歸屬;單憑紅外光譜解析很難完全確定有機化合物的結構。 練習 2.7 紅外光譜儀器及測定技術 紅外光譜儀 色散型紅外光譜儀 傅里葉變換紅外光譜儀 紅外光譜的測定技術 — 制樣方法 一、儀器類型與結構 傅里葉變換紅外光譜儀工作原理圖 二、制樣方法 三、聯用技術 Sadtler紅外標準譜圖查閱方法 Sadtler紅外標準譜圖分類 標準紅外光譜圖和商業紅外光譜圖 棱鏡紅外光譜圖和光柵紅外光譜圖 紅外蒸汽相光譜圖 標準紅外光譜圖的查閱方法 分子式索引 字母順序索引 化學分類索引 譜線索引

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《紅外光譜分析ppt課件》是由用戶huangyixuan于2020-06-15上傳,屬于科學課件PPT。

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