红外光谱图怎么分析

2022-07-20
铄思百检测

红外光谱图怎么分析?今天铄思百检测小编带大家详细了解一下。

分子的红外光谱可以分析得到什么信息?

红外光谱分析可用于研究分子的结构和化学键,也可以作为表征和鉴别化学物种的方法。红外光谱具有高度特征性,可以采用与标准化合物的红外光谱对比的方法来做分析鉴定。已有几种汇集成册的标准红外光谱集出版,可将这些图谱贮存在计算机中,用以对比和检索,进行分析鉴定。

利用化学键的特征波数来鉴别化合物的类型,并可用于定量测定。由于分子中邻近基团的相互作用,使同一基团在不同分子中的特征波数有一定变化范围。此外,在高聚物的构型、构象、力学性质的研究,以及物理、天文、气象、遥感、生物、医学等领域,也广泛应用红外光谱。

1、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。

(3)瞬间偶极矩大,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;

(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.

2、红外光谱分析振动自由度和峰数

含n个原子的分子,自由度为:

线性分子有3n-5个

非线性分子有3n-6个

理论上每个自由度在IR中可产生1个吸收峰,实际上IR光谱中的峰数少于基本振动自由度,原因是:

1.振动过程中,伴随有偶极矩的振动才能产生吸收峰

2.频率完全相同的吸收峰,彼此发生简并(峰重叠)

3.强、宽峰覆盖相近的弱、窄峰

4.有些峰落在中红外区之外

5.有些吸收峰太弱,检测不出来


3、峰位偏移影响因素

内部因素

①诱导效应

吸电子集团的诱导效应,使吸收峰向高波数方向移动

②共扼效应

不饱和集团的共扼效应,使吸收峰向低波数方向移动


共扼π键,双键性减弱,伸缩振动的力常数减小

③氢键

氢键的形成使键力常数K减小,吸收峰向低波数偏移

分子内氢键不受浓度影响,分子间氢键受浓度影响


外部因素

④溶剂效应

极性集团的伸缩振动频率通常随溶剂极性的增加而降低


溶液红外光谱通常需要在非极性溶剂中测量

⑤物质状态

通常,物质由固态向气态变化,其波数将增加如丙酮:液态C=O吸收峰1718cm-1;气态C=O吸收峰1742cm-1