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第三章 红外光谱分析法(波普分析)

第三章 红外光谱分析法(波普分析)
第三章 红外光谱分析法(波普分析)

第三章红外光谱分析法

紫外-可见吸收光谱常用于研究具有共轭体系的有机化合物,而红外吸收谱则主要研究在振动中伴随偶极矩变化的化合物。通常红外吸收带的波长位置与吸收谱带的强度,反映了分子结构上的特点,可用以鉴定未知物结构组成或确定其化学基团。

由于红外光谱分析特征性强,对气体、液体、固体均可分析,是鉴定有机化合物的最常用的方法之一。常用的范围是400 - 4000cm-1。

一、红外吸收光谱的基本原理

红外吸收光谱产生应满足两个条件:

(1)辐射应具有能满足物质产生振动跃迁所需的能量;

(2)辐射与物质间有相互偶合作用。分子在振动过程中必须有瞬间偶极矩的改变。

对称分子:没有偶极矩,辐射不能引起共振,无红外活性。如:N2、O2、Cl2等。

非对称分子:有偶极矩,红外活性。

分子的振动可近似看为一些用弹簧连接的小球的运动。

分子的振动能级(量子化):E振=(V+1/2)hn

V:化学键的振动频率;

n:振动量子数。

任意两个相邻的能级间的能量差为:

K化学键的力常数,与键能和键长有关, m为双原子的折合质量 m =m1m2/(m1+m2)

发生振动能级跃迁需要能量的大小取决于键两端原子的折合质量和键的力常数,即取决于分子的结构特征。

多原子分子的振动

多原子分子的振动较双原子分子振动复杂得多。其振动的基本类型有伸缩振动(ν)和弯曲振动(δ)两大类。

伸缩振动是指原子沿键轴方向伸缩,使键长发生周期性变化的振动。由于振动偶合作用,3个原子以上的基团还可分为对称伸缩振动和不对称伸缩振动,表示为ν对称和ν不对称。

弯曲振动又叫变形或变角振动,指基团键角发生周期性变化的振动。弯曲振动的力常数较小,因此常出现在低频区。

红外吸收峰的强度主要取决于吸收过程中偶极矩的变化。变化越大,吸收越强。通常两个原子的电负性相差越大,吸收越强。如C=O吸收峰是大多数红外谱图中吸收最强的峰。

二、基团频率与特征吸收峰

组成分子的各个基团均有其特定的红外吸收区域。根据化学健的性质,可将其分为四个区:4000 - 2500 cm-1氢键区;2500 - 2000 cm-1参键区;2000 - 1500 cm-1双键区;1500 - 1000 cm-1单键区。按吸收的特征,又可分为官能团区(4000 - 1300cm-1)和指纹区(1300 - 600cm-1)。基团的特征吸收峰一般出现在官能团区,且吸收峰较稀疏,利于分析,是基团鉴定最有用的区域。而后者主要包含因变形振动产生的光谱。当分子结构稍有不同时,其吸收峰在本区域即可表现出细微的差异,因而像人的指纹一样专一。这个区域对于区别结构类似的化合物很重要。

三、红外吸收光谱解析

一个典型的红外光谱如图所示:

为了便于进行红外光谱解析,通常将光谱分成八个不同区段。根据相应吸收峰的情况可初步推测化合物的可能结构。

A O-H、N-H伸缩振动区(3750 - 3000 cm-1)

醇、酚、酸在非极性溶剂中,浓度较小(稀溶液)时,峰形尖锐,强吸收;当浓度较大时,发生缔合作用,峰形较宽。

含有氨基的化合物其峰强较缔合的OH基峰弱,且谱峰更尖锐。吸收峰的数目取决于N原子上取代基的多少。伯胺和伯酰胺为双峰,且两峰强度近似相等。

B C-H伸缩振动区(3300 - 2700cm-1)

不同类型化合物的伸缩振动在本区域的不同位置。≡C-H、=C-H、Ar-H的吸收峰均在3000 cm-1以上区域,其中炔烃的吸收强度大、谱带较窄。芳烃在3030cm-1附近,烯烃的吸收出现在

3010-3040cm-1,末端烯烃的吸收出现在3028cm-1附近。饱和烃和醛类的吸收波长低于3000cm-1,由此可区分饱和烃和不饱烃。

C 参键和累积双键区(2400-2100cm-1)

本区的谱带较少。主要吸收带有:

炔烃除利用ν≡C-H外,还可利用νC≡C来确认。但注意,结构对称的炔烃不发生吸收,因其是红外非活动的振动。

空气中的CO2对谱图也可能产生干扰,产生2349cm-1峰,因此解析时如有此峰出现应注意是否存在操作和仪器调整的问题。

D 羰基伸缩振动区(1900-1650cm-1)

羰基最常出现的区域是1755-1670cm-1,常为红外谱中最强的吸收峰,非常特征。故νC=O吸收是确定化合物中有无羰基存在的主要依据。

各类羰基化合物因邻近基团的不同,具体峰位也有差别。

E 双键伸缩振动区(1690-1500cm-1)

该区主要包括C=C、C=N、N=N和N=O的伸缩振动及苯环的骨架振动。

烯烃的一般较弱,且随C=C键向分子中心移动,其强度减小或消失。因此不能据此判断有无双键。

苯环、吡啶环及其它杂芳环的骨架伸缩振动位于1600-1450cm-1范围,于1600、1580、1500和1450cm-1附近出现3-4条谱带。常用此范围的2-3条谱带确认芳环及杂芳环的存在。

F X-H面内弯曲振动及X-Y伸缩振动区(1475-1000cm-1)

本区域主要包括C-H面内弯曲、C-O、C-X伸缩振动,及C-C骨架振动等,是指纹区的一部分。烷基、醇、醚的精细结构均可从这个区域分析。

甲基、亚甲基在1460cm-1处有特征吸收,此外孤立甲基在1380cm-1处出现单峰,是确定分子中有无甲基的根据。当两个或三个甲基与同一碳原子相连时,1380cm-1峰分裂成双峰,这是由于多个甲基弯曲振动相互偶合所致。由此可确定异丙基。

G C-H面外弯曲振动区(1000-650cm-1)

本区域最重要的是烯烃和芳烃的C-H面外弯曲振动对结构非常敏感,可借助这些吸收峰确定各取代类型的烯烃及芳环上取代基的位置。

对于RCH=CH2类型的化合物,一般在995和910cm-1处出现两强峰。对于R1R2C=CH2类型则R都是烷基,则在890cm-1处出现强吸引峰。顺式二取代烯烃的峰受取代基的影响较反式显著。反式烯烃在970cm-1处有吸收峰,常用于确定顺反异构体。

应用IR谱识别芳香族化合物的取代类型,主要看两部分:(1)900-650cm-1的强峰;(2)2000-1660cm-1的弱峰。

红外光谱解析步骤如下:

(1)了解样品来源、纯度。纯度一般要求在98%以上,如纯度不符要求,则需先进行分离提纯。

(2)计算化合物的不饱和度。

(3)由IR光谱确定基团及其结构。从高波数区吸收峰确定基团及结构,再从指纹区确证。推导出结构后可通过查阅标准谱库确认。

解析谱图注意事项

(1)对映异构体具有相同的红外光谱,不能用IR区分。

(2)特征吸收峰不存在时,可以确认基团不存在。但吸收峰存在并不意味该基团一定存在,可能是杂质干扰。

(3)在一个光谱图中的所有吸收峰并不能全部指出其归属,因有些峰是其它峰的倍频或组频,另外还有一些峰是多个基团振动吸收的叠加。

(4)在650cm-1以上只出现少数宽吸收峰者,大多为无机化合物。

(5)3350和1640cm-1处的吸收峰有可能是样品中吸收的水的峰。

(6)聚合物的红外光谱不受分子量影响。

(7)解析光谱时应首先注重强吸收峰,但有些弱峰、肩峰也可提供结构的线索。

谱图解析示例

解:三个化合物主要差别在于双键上所联基团的结构不同,表现出的主要差别应当是双键上C-H面外弯曲振动的不同,参见G区的说明。C在995和910cm-1处出现两强峰;B在970cm-1处有吸收峰,而A 在690处有强吸收峰,且1680-1620处吸收峰强度弱于其它二者。

推测以下化合物C8H10O的结构:

解:从化合物组成分析,不饱和度=4。

(1)确定芳族化合物的依据是苯环、吡啶环及其它杂芳环的骨架伸缩振动位于1600-1450cm-1范围,于1600、1580、1500和1450cm-1附近出现3-4条谱带。图中1615、1500cm-1处有峰,证明是芳族。

(2)含甲基的一个特征是1380cm-1处应出现单峰。图中并没有。

(3)3500-3300cm-1区有吸收峰,说明含OH。C=O峰在1700cm-1处末出现。

(4)2000-1600cm-1吸收带的形状也证明其是单取代苯。

因此推断分子式为C6H5-C2H4OH

第三章习题

1、一化合物的分子式为C10H14,试从红外光谱确定其结构。

2、下面给出的是某物质的红外光谱(如图),已知可能为结构Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ,试问哪一结构与光谱是一致的?为什么??

4 Draw the possible structure of the following unknown compound based on their IR spectra

(A) C10H16, no peaks found in UV spectrum.

(B) C9H10O

近红外光谱分析原理

近红外光(Near Infrared,NIR)是介于可见光(VIS)和中红外光(M IR)之间的电磁波,按ASTM(美国试验和材料检测协会)定义是指波长在780~2526nm范围内的电磁波,习惯上又将近红外区划分为近红外短波(780~1100nm)和近红外长波(1100~2526nm)两个区域。 近红外光谱属于分子振动光谱的倍频和主频吸收光谱,主要是由于分子振动的非谐振性使分子振动从基态向高能级跃迁时产生的,具有较强的穿透能力。近红外光主要是对含氢基团X-H(X=C、N、O)振动的倍频和合频吸收,其中包含了大多数类型有机化合物的组成和分子结构的信息。由于不同的有机物含有不同的基团,不同的基团有不同的能级,不同的基团和同一基团在不同物理化学环境中对近红外光的吸收波长都有明显差别,且吸收系数小,发热少,因此近红外光谱可作为获取信息的一种有效的载体。近红外光照射时,频率相同的光线和基团将发生共振现象,光的能量通过分子偶极矩的变化传递给分子;而近红外光的频率和样品的振动频率不相同,该频率的红外光就不会被吸收。因此,选用连续改变频率的近红外光照射某样品时,由于试样对不同频率近红外光的选择性吸收,通过试样后的近红外光线在某些波长范围内会变弱,透射出来的红外光线就携带有机物组分和结构的信息。通过检测器分析透射或反射光线的光密度,就可以确定该组分的含量。

近红外光谱分析技术包括定性分析和定量分析,定性分析的目的是确定物质的组成与结构,而定量分析则是为了确定物质中某些组分的含量或是物质的品质属性的值。与常用的化学分析方法不同,近红外光谱分析法是一种间接分析技术,是用统计的方法在样品待测属性值与近红外光谱数据之间建立一个关联模型(或称校正模型,Calibration Mode l)。因此在对未知样品进行分析之前需要搜集一批用于建立关联模型的训练样品(或称校正样品,Calibration Samples),获得用近红外光谱仪器测得的样品光谱数据和用化学分析方法(或称参考方法,Reference method)测得的真实数据。 其工作原理是,如果样品的组成相同,则其光谱也相同,反之亦然。如果我们建立了光谱与待测参数之间的对应关系(称为分析模型),那么,只要测得样品的光谱,通过光谱和上述对应关系,就能很快得到所需要的质量参数数据。分析方法包括校正和预测两个过程: (1)在校正过程中,收集一定量有代表性的样品(一般需要80个样品以上),在测量其光谱图的同时,根据需要使用有关标准分析方法进行测量,得到样品的各种质量参数,称之为参考数据。通过化学计量学对光谱进行处理,并将其与参考数据关联,这样在光谱图和其参考数据之间建立起一一对应映射关系,通常称之为模型。虽然建立模型所使

红外图谱分析方法大全

红外光谱图解析 一、分析红外谱图 (1)首先依据谱图推出化合物碳架类型,根据分子式计算不饱和度。 公式:不饱和度=F+1+(T-O)/2 其中: F:化合价为4价的原子个数(主要是C原子); T:化合价为3价的原子个数(主要是N原子); O:化合价为1价的原子个数(主要是H原子)。 F、T、O分别是英文4,3 1的首字母,这样记起来就不会忘了 举个例子:例如苯(C6H6),不饱和度=6+1+(0-6)/2=4,3个双键加一个环,正好为4个不饱和度。 (2)分析3300~2800cm^-1区域C-H伸缩振动吸收,以3000 cm^-1为界,高于3000cm^-1为不饱和碳C-H伸缩振动吸收,有可能为烯、炔、芳香化合物吗,而低于3000cm^-1一般为饱和C-H伸缩振动吸收。 (3)若在稍高于3000cm^-1有吸收,则应在2250~1450cm^-1频区,分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰,其中: 炔—2200~2100 cm^-1 烯—1680~1640 cm^-1 芳环—1600、1580、1500、1450 cm^-1 若已确定为烯或芳香化合物,则应进一步解析指纹区,即1000~650cm^-1的频区,以确定取代基个数和位置(顺反,邻、间、对)。 (4)碳骨架类型确定后,再依据其他官能团,如C=O,O-H,C-N 等特征吸收来判定化合物的官能团。 (5)解析时应注意把描述各官能团的相关峰联系起来,以准确判定官能团的存在,如2820、2720和1750~1700cm^-1的三个峰,说明醛基的存在。解析的过程基本就是这样吧,至于制样以及红外谱图软件的使用,一般的有机实验书上都有比较详细的介绍的。 二、记住常见常用的健值 1.烷烃 3000-2850 cm-1C-H伸缩振动 1465-1340 cm-1C-H弯曲振动 一般饱和烃C-H伸缩均在3000 cm-1以下,接近3000 cm-1的频率吸收。 2.烯烃 3100~3010 cm-1烯烃C-H伸缩 1675~1640 cm-1C=C伸缩 烯烃C-H面外弯曲振动(1000~675cm^1)。 3.炔烃 2250~2100 cm-1C≡C伸缩振动 3300 cm-1附近炔烃C-H伸缩振动 4.芳烃 3100~3000 cm-1芳环上C-H伸缩振动 1600~1450 cm-1C=C 骨架振动 880~680 cm-1C-H面外弯曲振动) 芳香化合物重要特征:一般在1600,1580,1500和1450 cm-1可能出现强度不等的4

近红外光谱分析及其应用简介

近红外光谱分析及其应用简介 1、近红外光谱分析及其在国际、国内分析领域的定位 近红外光谱分析是将近红外谱区(800-2500nm)的光谱测量技术、化学计量学技术、计算机技术与基础测试技术交叉结合的现代分析技术,主要用于复杂样品的直接快速分析。近红外分析复杂样品时,通常首先需要将样品的近红外光谱与样品的结构、组成或性质等测量参数(用标准或认可的参比方法测得的),采用化学计量学技术加以关联,建立待测量的校正模型;然后通过对未知样品光谱的测定并应用已经建立的校正模型,来快速预测样品待测量。 近红外光谱分析技术自上世纪60年代开始首先在农业领域应用,随着化学计量学与计算机技术的发展,80年代以来逐步受到光谱分析学家的重视,该项技术逐渐成熟,90年代国际匹茨堡会议与我国的BCEIA等重要分析专业会议均先后把近红外光谱分析与紫外、红外光谱分析等技术并列,作为一种独立的分析方法;2000年PITTCON 会议上近红外光谱方法是所有光谱法中最受重视的一类方法,这种分析方法已经成为ICC(International Association for Cereal Science and Technology国际谷物科技协会)、AOAC(American Association of Official Analytical Chemists美国公职化学家协会)、AACC (American Association of Cereal Chemists美国谷物化学家协会)等行业协会的标准;各发达国家药典如USP(United States Pharmacopoeia美国药典)均收入了近红外光谱方法;我国2005年版的药典也将该方法收入。在应用方面近红外光谱分析技术已扩展到石油化工、医药、生物化学、烟草、纺织品等领域。发达国家已经将近红外方法做为质量控制、品质分析和在线分析等快速、无损分析的主要手段。 我国对近红外光谱技术的研究及应用起步较晚,上世纪70年代开始,进行了近红外光谱分析的基础与应用研究,到了90年代,石化、农业、烟草等领域开始大量应用近红外光谱分析技术,但主要是依靠国外大型分析仪器生产商的进口仪器。目前国内能够提供完整近红外光

仪器分析红外吸收光谱法习题及答案

红外吸收光谱法 一.填空题 1.一般将多原子分子的振动类型分为伸缩振动和变形振动,前者又可分为对称伸缩振动和反对称伸缩振动,后者可分为面内剪式振动(δ)、面内摇摆振动(ρ) 和面外摇摆振动(ω)、面外扭曲振动(τ) 。2.红外光区在可见光区和微波光区之间,习惯上又将其分为三个区: 远红外区,中红外区和近红外区 ,其中中红外区的应用最广。 3.红外光谱法主要研究振动中有偶极矩变化的化合物,因此,除了单原子和同核分子等外,几乎所有的化合物在红外光区均有吸收。 4.在红外光谱中,将基团在振动过程中有偶极矩变化的称为红外活性 ,相反则 称为红外非活性的。一般来说,前者在红外光谱图上出现吸收峰。5.红外分光光度计的光源主要有能斯特灯和硅碳棒。 6.基团一OH、一NH;==CH的一CH的伸缩振动频率范围分别出现在 3750—3000 cm-1, 3300—3000 cm-1, 3000—2700 cm-1。 7.基团一C≡C、一C≡N ;—C==O;一C=N,一C=C—的伸缩振动频率范围分别出现在 2400—2100 cm-1, 1900—1650 cm-1, 1650—1500 cm-1。 8.4000—1300 cm-1 区域的峰是由伸缩振动产生的,基团的特征吸收一般位于此范围,它是鉴最有价值的区域,称为官能团区;1300—600 cm-1 区域中,当分子结构稍有不同时,该区的吸收就有细微的不同,犹如人的指纹一样,故称为指纹区。 二、选择题 1.二氧化碳分子的平动、转动和振动自由度的数目分别(A) A. 3,2,4 B. 2,3,4 C. 3,4,2 D. 4,2,3 2.乙炔分子的平动、转动和振动自由度的数目分别为(C) A. 2,3,3 B. 3,2,8 C. 3,2,7 D. 2,3,7 4.下列数据中,哪一组数据所涉及的红外光谱区能够包括CH 3CH 2 COH的吸收 带?(D) A. 3000—2700cm-1,1675—1500cm-1,1475—1300cm一1。 B. 3300—3010cm-1,1675—1500cm-1, 1475—1300cm-1。 C. 3300—3010cm-1, 1900—1650cm-l,1000——650cm-1。 D. 3000—2700cm-1, 1900—1650cm-1, 1475——1300cm-1。 1900—1650cm-1为 C==O伸缩振动,3000—2700cm-1为饱和碳氢C—H伸缩振动(不饱和的其频率高于3000 cm-1),1475——1300cm-1为C—H变形振动(如—CH 3 约在1380—1460cm-1)。

近红外光谱分析原理

近红外光(Near Infrared,NIR)就是介于可见光(VIS)与中红外光(MIR)之间得电磁波,按ASTM(美国试验与材料检测协会)定义就是指波长在78 0~2526nm范围内得电磁波,习惯上又将近红外区划分为近红外短波(78 0~1100nm)与近红外长波(1100~2526nm)两个区域。 近红外光谱属于分子振动光谱得倍频与主频吸收光谱,主要就是由于分子振动得非谐振性使分子振动从基态向高能级跃迁时产生得,具有较强得穿透能力。近红外光主要就是对含氢基团X-H(X=C、N、O)振动得倍频与合频吸收,其中包含了大多数类型有机化合物得组成与分子结构得信息。由于不同得有机物含有不同得基团,不同得基团有不同得能级,不同得基团与同一基团在不同物理化学环境中对近红外光得吸收波长都有明显差别,且吸收系数小,发热少,因此近红外光谱可作为获取信息得一种有效得载体。近红外光照射时,频率相同得光线与基团将发生共振现象,光得能量通过分子偶极矩得变化传递给分子;而近红外光得频率与样品得振动频率不相同,该频率得红外光就不会被吸收。因此,选用连续改变频率得近红外光照射某样品时, 由于试样对不同频率近红外光得选择性吸收,通过试样后得近红外光线在某些波长范围内会变弱,透射出来得红外光线就携带有机物组分与结构得信息。通过检测器分析透射或反射光线得光密度, 就可以确定该组分得含量。 近红外光谱分析技术包括定性分析与定量分析,定性分析得目得就是确定物质得组成与结构,而定量分析则就是为了确定物质中某些组分

得含量或就是物质得品质属性得值。与常用得化学分析方法不同,近红外光谱分析法就是一种间接分析技术,就是用统计得方法在样品待测属性值与近红外光谱数据之间建立一个关联模型(或称校正模型,Calibra tion Model)。因此在对未知样品进行分析之前需要搜集一批用于建立关联模型得训练样品(或称校正样品,Calibration Samples),获得用近红外光谱仪器测得得样品光谱数据与用化学分析方法(或称参考方法,R eference method)测得得真实数据。 其工作原理就是,如果样品得组成相同,则其光谱也相同,反之亦然。如果我们建立了光谱与待测参数之间得对应关系(称为分析模型),那么,只要测得样品得光谱,通过光谱与上述对应关系,就能很快得到所需要得质量参数数据。分析方法包括校正与预测两个过程: (1)在校正过程中,收集一定量有代表性得样品(一般需要80个样品以上),在测量其光谱图得同时,根据需要使用有关标准分析方法进行测量,得到样品得各种质量参数,称之为参考数据。通过化学计量学对光谱进行处理,并将其与参考数据关联,这样在光谱图与其参考数据之间建立起一一对应映射关系,通常称之为模型。虽然建立模型所使用得样本数目很有限,但通过化学计量学处理得到得模型应具有较强得代表性。对于建立模型所使用得校正方法视样品光谱与待分析得性质关系不同而异,常用得有多元线性回归,主成分回归,偏最小二乘,人工神经网络与拓扑方法等。显然,模型所适用得范围越宽越好,但就是模型得范围大

红外吸收光谱法试题和答案解析

红外吸收光谱法 一、选择题 1. CH 3—CH 3的哪种振动形式是非红外活性的(1) (1)υC-C (2)υC-H (3)δasCH (4)δsCH 2. 化合物中只有一个羰基.却在1773cm -1和1736 cm -1 处出现两个吸收峰.这是因 为(3) (1)诱导效应 (2)共轭效应 (3)费米共振 (4)空间位阻 3. 一种能作为色散型红外光谱仪的色散元件材料为(4) (1)玻璃 (2)石英 (3)红宝石 (4)卤化物晶体 4. 预测H 2S 分子的基频峰数为(2) (1)4 (2)3 (3)2 (4)1 5. 下列官能团在红外光谱中吸收峰频率最高的是(4) (1) (2)—C ≡C — (3) (4)—O —H 二、解答及解析题 1. 把质量相同的球相连接到两个不同的弹簧上。弹簧B 的力常数是弹簧A 的力常数的两倍.每个球从静止位置伸长1cm.哪一个体系有较大的势能。 答:M h hv E k 2π= = ;所以B 体系有较大的势能。 2. 红外吸收光谱分析的基本原理、仪器.同紫外可见分光光度法有哪些相似和不同之处 答: 红外 紫外 基本原理 当物质分子吸收一定波长的光能.能引起分子振动和转动的能及跃迁.产生的吸收光谱一般在中红外区.称为红外光谱 当物质分子吸收一定波长的光能.分子外层电子或分子轨道电子由基态跃迁到激发态.产生的吸收光谱一般在紫外-可见光区。 仪器 傅立叶变换红外光谱仪 紫外可见光分光光度计 相同:红外光谱和紫外光谱都是分子吸收光谱。 不同:紫外光谱是由外层电子跃迁引起的。电子能级间隔一般约为1~20eV; 而红外光谱是分子的振动能级跃迁引起的.同时伴随转动能级跃迁.一般振动能级间隔约为~1eV 。

红外吸收光谱分析

第三章红外吸收光谱分析 3.1概述 3.1.1红外吸收光谱的基本原理 红外吸收光谱法又称为分子振动转动光谱,属于分子光谱的范畴,是有机物结构分析的重要方法之一。当一定频率的红外光照射分子时,若分子中某个基团的振动频率和红外辐射的频率一致,两者产生共振,光的能量通过分子偶极矩的变化传递给分子,该基团就吸收了这个频率的红外光,产生振动能级跃迁;如果红外辐射的频率和分子中各基团的振动能级不一致,该频率的红外光将不被吸收。如果用频率连续变化的红外光照射某试样,分子将吸收某些频率的辐射,引起对应区域辐射强度的减弱,用仪器以吸收曲线的形式记录下来,就得到该试样的红外吸收光谱,稀溶液谱带的吸光度遵守Lambert-Beer定律。 图3-1为正辛烷的红外吸收光谱。红外谱图中的纵坐标为吸收强度,通常用透过率或吸光度表示,横坐标以波数或波长表示,两者互为倒数。图中的各个吸收谱带表示相应基团的振动频率。各种化合物分子结构不同,分子中各个基团的振动频率不同。其红外吸收光谱也不同,利用这一特性,可进行有机化合物的结构分析、定性鉴定和定量分析。 图3-1 正辛烷的红外光谱图 几乎所有的有机和无机化合物在红外光谱区均有吸收。除光学异构体,某些高分子量的高聚物以及一些同系物外,结构不同的两个化合物,它们的红外光谱一定不会相同。吸收谱带出现的频率位置是由分子振动能级决定,可以用经典力学(牛顿力学)的简正振动理论来说明。吸收谱带的强度则主要取决于振动过程中偶极矩的变化和能级跃迁的概率。也就是说,红外光谱中,吸收谱带的位置、形状和强度反映了分子结构的特点,而吸收谱带的吸收强度和分子组成或官能团的含量有关。

红外光谱的定量分析

红外光谱的定量分析 红外光谱法在分析和另一应用是对混合物中各组分进行定量分析。红外光谱定量分析是借助于对比吸收峰强度来进行的,只要混合物中的各组分能有一个持征的,不受其他组分干扰的吸收峰存在即可。原则上液体、圆体和气体样品都对应用红外光谱法作定量分析:1.定量分析原理 红外定量分析的原理和可见紫外光谱的定量分析一样,也是基于比耳-朗勃特(Beer-Lambert)定律。 Beer定律可写成:A=abc 式和A为吸光度(absorbance),也可称光密度(optical density),它没有单位。系数a称作吸收系数(absorptivity),也称作消光系数(extinction coeffieient),是物质在单位浓度和单位厚度下的吸光度,不同物质有不同的吸收系数a值。且同一物质的不同谱带其a值也不相同,即a值是与被测物质及所选波数相关的一个系数。因此在测定或描述吸收系数时,一定要注意它的波数位置。当浓度c选用mol·L-1为单位,槽厚b以厘米为单位时,则a值的单位为:L·cn-1·mol-1,称为摩尔吸收系数,并常用ε表示。吸收系数是物质具有的特定数值,文献中的数值理应可以通用。但是,由于所用仪器的精度和操作条件的不同,所得数值常有差别,因此在实际工作中,为保证分析的准确度,所用吸收系数还得借助纯物质重新测定。 在定量分析中须注意下面两点: 1)吸光度和透过率是不同的两个概念、透过率和样品浓度没有正比关系,但吸光度与浓度成正比。 2)吸光度的另一可贵性使它具有加和性。若二元和多元混合物的各组分在某波数处都有吸收,则在该波数处的总吸光度等于各级分吸光度的算术和:但是样品在该波数处的总透过率并不等于各组分透过率的和; 2.定量分析方法的介绍 红外光谱定量方法主要有测定谱带强度和测量谱带面积购两种。此外也有采用谱带的一阶导数和二阶导数的计算方法,这种方法能准确地测量重叠的谱带,甚至包括强峰斜坡上的肩峰。 红外光谱定量分忻可以采用的方沦很多,下面我们介绍几种常用的测定方法。 (1)直接计算法 这种方法适用于组分简单、特征吸收带不重叠、且浓度与吸收度呈线性关系的样品。 应用(4-35)式,从谱图上读取透过率数值,按A=ln(I0/I)(I0为入射光强度,I为透射光强度)的关系计算出A值,再按(4-35)式算出组分含量c,从而推算出质量分数。这一方法的前提是需用标准样品测得a值。分析精度要求不高时,可用文献报导的a值。 (2)工作曲线法 这种方法适用于组分简单.特征吸收谱带重叠较少,而浓度与吸收度不完全呈线性关系的样品。 将一系列浓度的标准样品的湾液.在同一吸收池内测出需要的谱带,计算出吸收度值作为纵坐标,再以浓度为横坐标,作出徊应的工作曲线。由于是在同一吸收池内测量,故可获得A~c的实际变化曲线。

如何解析红外光谱图解读.doc

1 如何解析红外光谱图一、预备知识 (1)根据分子式计算不饱和度公式: 不饱和度Ω=n4+1+(n3-n1)/2其中: n4:化合价为4价的原子个数(主要是C原子), n3:化合价为3价的原子个数(主要是N原子), n1:化合价为1价的原子个数(主要是H,X原子) (2)分析3300~2800cm-1区域C-H伸缩振动吸收;以3000 cm-1为界:高于3000cm-1为不饱和碳C-H伸缩振动吸收,有可能为烯,炔,芳香化合物;而低于3000cm-1一般为饱和C-H伸缩振动吸收; (3)若在稍高于3000cm-1有吸收,则应在 2250~1450cm-1频区,分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰,其中炔 2200~2100 cm-1,烯 1680~1640 cm-1 芳环 1600,1580,1500,1450 cm-1若已确定为烯或芳香化合物,则应进一步解析指纹区,即1000~650cm-1的频区,以确定取代基个数和位置(顺、反,邻、间、对); (4)碳骨架类型确定后,再依据官能团特征吸收,判定化合物的官能团; (5)解析时应注意把描述各官能团的相关峰联系起来,以准确判定官能团的存在,如2820,2720和1750~1700cm-1的三个峰,说明醛基的存在。 二、熟记健值 1.烷烃:C-H伸缩振动(3000-2850cm-1)C-H弯曲振动(1465-1340cm-

1) 一般饱和烃C-H伸缩均在3000cm-1以下,接近3000cm-1的频率吸收。 2.烯烃:烯烃C-H伸缩(3100~3010cm-1),C=C伸缩(1675~1640 cm-1),烯烃C-H面外弯曲振动(1000~675cm-1)。 3.炔烃:炔烃C-H伸缩振动(3300cm-1附近),三键伸缩振动 (2250~2100cm-1)。 4.芳烃:芳环上C-H伸缩振动3100~3000cm-1, C=C 骨架振动 1600~1450cm-1, C-H面外弯曲振动880~680cm-1。 芳烃重要特征:在1600,1580,1500和1450cm-1可能出现强度不等的4个峰。 C-H面外弯曲振动吸收880~680cm-1,依苯环上取代基个数和位置不同而发生变化,在芳香化合物红外谱图分析中,常用判别异构体。 2 5.醇和酚:主要特征吸收是O-H和C-O的伸缩振动吸收, 自由羟基O-H的伸缩振动:3650~3600cm-1,为尖锐的吸收峰, 分子间氢键O-H伸缩振动:3500~3200cm-1,为宽的吸收峰; C-O 伸缩振动:1300~1000cm-1,O-H 面外弯曲:769-659cm-1 6. 醚特征吸收:1300~1000cm-1 的伸缩振动, 脂肪醚:1150~1060cm-1 一个强的吸收峰 芳香醚:1270~1230cm-1(为Ar-O伸缩),1050~1000cm-1(为R-O伸缩) 7.醛和酮: 醛的特征吸收:1750~1700cm-1(C=O伸缩),2820,2720cm-1(醛基C-H

红外光谱解析法

如何分析一张已经拿到手的xx谱图呢? 你可以按如下步骤来: (1)首先依据谱图推出化合物碳架类型: 根据分子式计算不饱和度,公式: 不饱和度=F+1+(T-O)/2其中: F: 化合价为4价的原子个数(主要是C原子), T: 化合价为3价的原子个数(主要是N原子), O: 化合价为1价的原子个数(主要是H原子), 例如: 比如苯: C6H6,不饱和度=6+1+(0-6)/2=4,3个双键加一个环,正好为4个不饱和度; (2)分析3300~2800cm^-1区域C-H伸缩振动吸收;以3000 cm^-1为界: 高于3000cm^-1为不饱和碳C-H伸缩振动吸收,有可能为烯,炔,芳香化合物,而低于3000cm^-1一般为饱和C-H伸缩振动吸收; (3)若在稍高于3000cm^-1有吸收,则应在2250~1450cm^-1频区,分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰,其中: 炔2200~2100 cm^-1 烯1680~1640 cm^-1

芳环1600,1580,1500,1450 cm^-1 若已确定为烯或芳香化合物,则应进一步解析指纹区,即1000~650cm^-1的频区,以确定取代基个数和位置(顺反,邻、间、对); (4)碳骨架类型确定后,再依据其他官能团,如C=O, O-H, C-N 等特征吸收来判定化合物的官能团; (5)解析时应注意把描述各官能团的相关峰联系起来,以准确判定官能团的存在,如2820,2720和1750~1700cm^-1的三个峰,说明醛基的存在。 至此,分析基本搞定,剩下的就是背一些常见常用的健值了! ……………………………………………………………………………………………………… 1.烷烃: C-H伸缩振动(3000-2850cm^-1) C-H弯曲振动(1465-1340cm^-1) 一般饱和烃C-H伸缩均在3000cm^-1以下,接近3000cm^-1的频率吸收。 2.烯烃: 烯烃C-H伸缩(3100~3010cm^-1) C=C伸缩(1675~1640 cm^-1) 烯烃C-H面外弯曲振动(1000~675cm^1)。 3.炔烃: 伸缩振动(2250~2100cm^-1) 炔烃C-H伸缩振动(3300cm^-1附近)。 4.芳烃:3100~3000cm^-1芳环上C-H伸缩振动 1600~1450cm^-1 C=C骨架振动

近红外光谱分析技术的数据处理方法

引言 近红外是指波长在780nm~2526nm范围内的光线,是人们认识最早的非可见光区域。习惯上又将近红外光划分为近红外短波(780nm~1100nm)和长波(1100 nm~2526 nm)两个区域.近红外光谱(Near Infrared Reflectance Spectroscopy,简称NIRS)分析技术是一项新的无损检测技术,能够高效、快速、准确地对固体、液体、粉末状等有机物样品的物理、力学和化学性质等进行无损检测。它综合运用了现代计算机技术、光谱分析技术、数理统计以及化学计量学等多个学科的最新研究果,并使之融为一体,以其独有的特点在很多领域如农业、石油、食品、生物化工、制药及临床医学等得到了广泛应用,在产品质量分析、在线检测、工艺控制等方面也获得了较大成功。近红外光谱分析技术的数据处理主要涉及两个方面的内容:一是光谱预处理方法的研究,目的是针对特定的样品体系,通过对光谱的适当处理,减弱和消除各种非目标因素对光谱的影响,净化谱图信息,为校正模型的建立和未知样品组成或性质的预测奠定基础;二是近红外光谱定性和定量方法的研究,目的在于建立稳定、可靠的定性或定量分析模型,并最终确定未知样品和对其定量。 1工作原理 近红外光谱区主要为含氢基团X-H(X=O,N,S,单健C,双健C,三健C等)的倍频和合频吸收区,物质的近红外光谱是其各基团振动的倍频和合频的综合吸收表现,包含了大多数类型有机化合物的组成和分子结构的信息。因为不同的有机物含有不同的基团,而不同的基团在不同化学环境中对近红外光的吸收波长不同,因此近红外光谱可以作为获取信息的一种有效载体。近红外光谱分析技术是利用被测物质在其近红外光谱区内的光学特性快速估测一项或多项化学成分含量。被测样品的光谱特征是多种组分的反射光谱的综合表现,各组分含量的测定基于各组分最佳波长的选择,按照式(1)回归方程自动测定结果:组分含量=C0+C1(Dp)1+C2(Dp)2+…+Ck(Dp)k(1)式中:C0~k为多元线性回归系数;(Dp)1~k为各组分最佳波长的反射光密度值(D=-lgp,p为反射比)。该方程准确的反映了定标范围内一系列样品的测定结果,与实验室常规测定法之间的标准偏差SE为:SE=[Σ(y-x)2/(n-1)]1/2(2)式中:x表示实验室常规法测定值,y表示近红外光 谱法测值,n为样品数。 2光谱数据的预处理 仪器采集的原始光谱中除包含与样品组成有关的信息外,同时也包含来自各方面因素所产生的噪音信号。这些噪音信号会对谱图信息产生干扰,有些情况下还非常严重,从而影响校正模型的建立和对未知样品组成或性质的预测。因此,光谱数据预处理主要解决光谱噪音的滤除、数据的筛选、光谱范围的优化及消除其他因素对数据信息的影响,为下步校正模型的建立和未知样品的准确预测打下基础。常用的数据预处理方法有光谱数据的平滑、基线校正、求导、归一化处理等。 2.1数据平滑处理 信号平滑是消除噪声最常用的一种方法,其基本假设是光谱含有的噪声为零均随机白噪声,若多次测量取平均值可降低噪声提高信噪比。平滑处理常用方法有邻近点比较法、移动平均法、指数平均法等。 2.1.1邻近点比较法 对于许多干扰性的脉冲信号,将每一个数据点和它旁边邻近的数据点的

如何解析红外光谱图

如何解析红外光谱图——红外识谱歌 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,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。 解析红外光谱的时候,我们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。但很多时候我们手边并没有化合物的标准红外光谱或红外光谱谱图库,这时候就需要自己对红外谱图进行解析。解析红外谱图最重要的是确定化合物的官能团。要想快速分辨官能团,需要知道红外谱图中常见官能团的峰位置和峰形。下面分享一些红外谱图歌,方便大家快速解析红外谱图。 红外谱图歌 2960、2870是甲基,2930、2850亚甲峰。1470碳氢弯,1380甲基显。二个甲基同一碳,1380分二半。面内摇摆720,长链亚甲亦可辨。 烯氢伸展过三千,排除倍频和卤烃。末端烯烃此峰强,只有一氢不明显。化合物,又键偏,~1650会出现。 烯氢面外易变形,1000以下有强峰。910端基氢,再有一氢990。

顺式二氢690,反式移至970; 单氢出峰820,干扰顺式难确定。 炔氢伸展三千三,峰强峰形大而尖。三键伸展二千二,炔氢摇摆六百八。 芳烃呼吸很特别,1600~1430,1650~2000,取代方式区分明。900~650,面外弯曲定芳氢。五氢吸收有两峰,700和750; 四氢只有750,二氢相邻830;间二取代出三峰,700、780,880处孤立氢醇酚羟基易缔合,三千三处有强峰。C-O伸展吸收大,伯仲叔基易区别。1050伯醇显,1100乃是仲,1150叔醇在,1230才是酚。 1110醚链伸,注意排除酯酸醇。若与π键紧相连,二个吸收要看准,1050对称峰,1250反对称。苯环若有甲氧基,碳氢伸展2820。次甲基二氧连苯环,930处有强峰,环氧乙烷有三峰,1260环振动,九百上下反对称,八百左右最特征。缩醛酮,特殊醚,1110非缩酮。酸酐也有C-O键,开链环酐有区别,开链峰宽一千一,环酐移至1250。 羰基伸展一千七,2720定醛基。吸电效应波数高,共轭则向低频移。张力促使振动快,环外双键可类比。

近红外光谱分析技术的数据处理方法

近红外光谱分析技术的数据处理方法

引言 近红外是指波长在780nm~2526nm范围内的光线,是人们认识最早的非可见光区域。习惯上又将近红外光划分为近红外短波(780nm~1100nm)和长波(1100 nm~2526 nm)两个区域.近红外光谱(Near Infrared Reflectance Spectroscopy,简称NIRS)分析技术是一项新的无损检测技术,能够高效、快速、准确地对固体、液体、粉末状等有机物样品的物理、力学和化学性质等进行无损检测。它综合运用了现代计算机技术、光谱分析技术、数理统计以及化学计量学等多个学科的最新研究果,并使之融为一体,以其独有的特点在很多领域如农业、石油、食品、生物化工、制药及临床医学等得到了广泛应用,在产品质量分析、在线检测、工艺控制等方面也获得了较大成功。近红外光谱分析技术的数据处理主要涉及两个方面的内容:一是光谱预处理方法的研究,目的是针对特定的样品体系,通过对光谱的适当处理,减弱和消除各种非目标因素对光谱的影响,净化谱图信息,为校正模型的建立和未知样品组成或性质的预测奠定基础;二是近红外光谱定性和定量方法的研究,目的在于建立稳定、可靠的定性或定量分析模型,并最终确定未知样品和对其定量。 1工作原理 近红外光谱区主要为含氢基团X-H(X=O,N,S,单健C,双健C,三健C等)的倍频和合频吸收区,物质的近红外光谱是其各基团振动的倍频和合频的综合吸收表现,包含了大多数类型有机化合物的组成和分子结构的信息。因为不同的有机物含有不同的基团,而不同的基团在不同化学环境中对近红外光的吸收波长不同,因此近红外光谱可以作为获取信息的一种有效载体。近红外光谱分析技术是利用被测物质在其近红外光谱区内的光学特性快速估测一项或多项化学成分含量。被测样品的光谱特征是多种组分的反射光谱的综合表现,各组分含量的测定基于各组分最佳波长的选择,按照式(1)回归方程自动测定结果:组分含量=C0+C1(Dp)1+C2(Dp)2+…+Ck(Dp)k(1)式中:C0~k为多元线性回归系数;(Dp)1~k为各组分最佳波长的反射光密度值(D=-lgp,p为反射比)。该方程准确的反映了定标范围内一系列样品的测定结果,与实验室常规测定法之间的标准偏差SE为:SE=[Σ(y-x)2/(n-1)]1/2(2)式中:x表示实验室常规法测定值,y表示近红外光 谱法测值,n为样品数。 2光谱数据的预处理 仪器采集的原始光谱中除包含与样品组成有关的信息外,同时也包含来自各方面因素所产生的噪音信号。这些噪音信号会对谱图信息产生干扰,有些情况下还非常严重,从而影响校正模型的建立和对未知样品组成或性质的预测。因此,光谱数据预处理主要解决光谱噪音的滤除、数据的筛选、光谱范围的优化及消除其他因素对数据信息的影响,为下步校正模型的建立和未知样品的准确预测打下基础。常用的数据预处理方法有光谱数据的平滑、基线校正、求导、归一化处理等。 2.1数据平滑处理 信号平滑是消除噪声最常用的一种方法,其基本假设是光谱含有的噪声为零均随机白噪声,若多次测量取平均值可降低噪声提高信噪比。平滑处理常用方法有邻近点比较法、移动平均法、指数平均法等。 2.1.1邻近点比较法

红外光谱分析法习题含答案

红外光谱分析法试题 一、简答题 1.产生红外吸收的条件是什么?是否所有的分子振动都会产生红外吸收光谱?为什么? 2.以亚甲基为例说明分子的基本振动模式. 3.何谓基团频率?它有什么重要用途? 4.红外光谱定性分析的基本依据是什么?简要叙述红外定性分析的过程. 5.影响基团频率的因素有哪些? 6.何谓指纹区?它有什么特点和用途? 二、选择题 1.在红外光谱分析中,用 KBr制作为试样池,这是因为 ( ) A KBr晶体在 4000~ 400cm -1 范围内不会散射红外光 B KBr在 4000~ 400 cm -1 范围内有良好的红外光吸收特性 C KBr在 4000~ 400 cm -1 范围内无红外光吸收 D 在 4000~ 400 cm -1 范围内,KBr 对红外无反射 2.一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为 ( ) A 玻璃 B 石英 C 卤化物晶体 D 有机玻璃 3.并不是所有的分子振动形式其相应的红外谱带都能被观察到,这是因为 ( ) A 分子既有振动运动,又有转动运动,太复杂 B 分子中有些振动能量是简并的 C 因为分子中有 C、H、O以外的原子存在 D 分子某些振动能量相互抵消了 4.下列四种化合物中,羰基化合物频率出现最低者为 ( ) A I B II C III D IV 5.在下列不同溶剂中,测定羧酸的红外光谱时,C=O伸缩振动频率出现最高者为 ( ) A 气体 B 正构烷烃 C 乙醚 D 乙醇 6.水分子有几个红外谱带,波数最高的谱带对应于何种振动? ( )

A 2个,不对称伸缩 B 4个,弯曲 C 3个,不对称伸缩 D 2个,对称伸缩 7.苯分子的振动自由度为( ) A 18 B 12 C 30 D 31 8.在以下三种分子式中C=C双键的红外吸收哪一种最强? (1) CH3-CH = CH2(2) CH3-CH = CH-CH3(顺式)(3) CH3-CH = CH-CH3(反式)( ) A(1)最强 B (2)最强 C (3)最强 D 强度相同 9.在含羰基的分子中,增加羰基的极性会使分子中该键的红外吸收带( ) A 向高波数方向移动 B 向低波数方向移动 C 不移动 D 稍有振动 10.以下四种气体不吸收红外光的是( ) A H2O B CO 2 C HCl D N2 11.某化合物的相对分子质量Mr=72,红外光谱指出,该化合物含羰基,则该化合物可能的分子式为( ) A C4H8O B C3H4O 2 C C3H6NO D (1) 或(2) 12.红外吸收光谱的产生是由于( ) A 分子外层电子、振动、转动能级的跃迁 B 原子外层电子、振动、转动能级的跃迁 C 分子振动-转动能级的跃迁 D 分子外层电子的能级跃迁 13. Cl2分子在红外光谱图上基频吸收峰的数目为( ) A 0 B 1 C 2 D 3 14.红外光谱法试样可以是( ) A 水溶液 B 含游离水 C 含结晶水 D 不含水 15.能与气相色谱仪联用的红外光谱仪为( ) A 色散型红外分光光度计 B 双光束红外分光光度计 C 傅里叶变换红外分光光度计 D 快扫描红外分光光度计 16.试比较同一周期内下列情况的伸缩振动(不考虑费米共振与生成氢键)产生的红外吸收峰,频率最小的是( ) A C-H B N-H C O-H D F-H 17.已知下列单键伸缩振动中C-C C-N C-O键力常数k/(N?cm-1) 4.5 5.8 5.0吸收峰波长λ/μm 6 6.46 6.85问C-C, C-N, C-O键振动能级之差⊿E顺序为( ) A C-C > C-N > C-O B C-N > C-O > C-C C C-C > C-O > C-N D C-O > C-N > C-C 18.一个含氧化合物的红外光谱图在3600~3200cm -1有吸收峰,下列化合物最可能的是( )

近红外光谱分析原理

近红外光谱分析原理公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

近红外光(Near Infrared,NIR)是介于可见光(VIS)和中红外光(MI R)之间的电磁波,按ASTM(美国试验和材料检测协会)定义是指波长在780~2526nm范围内的电磁波,习惯上又将近红外区划分为近红外短波(780~1100nm)和近红外长波(1100~2526nm)两个区域。 近红外光谱属于分子振动光谱的倍频和主频吸收光谱,主要是由于分子振动的非谐振性使分子振动从基态向高能级跃迁时产生的,具有较强的穿透能力。近红外光主要是对含氢基团X-H(X=C、N、O)振动的倍频和合频吸收,其中包含了大多数类型有机化合物的组成和分子结构的信息。由于不同的有机物含有不同的基团,不同的基团有不同的能级,不同的基团和同一基团在不同物理化学环境中对近红外光的吸收波长都有明显差别,且吸收系数小,发热少,因此近红外光谱可作为获取信息的一种有效的载体。近红外光照射时,频率相同的光线和基团将发生共振现象,光的能量通过分子偶极矩的变化传递给分子;而近红外光的频率和样品的振动频率不相同,该频率的红外光就不会被吸收。因此,选用连续改变频率的近红外光照射某样品时,由于试样对不同频率近红外光的选择性吸收,通过试样后的近红外光线在某些波长范围内会变弱,透射出来的红外光线就携带有机物组分和结构的信息。通过检测器分析透射或反射光线的光密度,就可以确定该组分的含量。

近红外光谱分析技术包括定性分析和定量分析,定性分析的目的是确定物质的组成与结构,而定量分析则是为了确定物质中某些组分的含量或是物质的品质属性的值。与常用的化学分析方法不同,近红外光谱分析法是一种间接分析技术,是用统计的方法在样品待测属性值与近红外光谱数据之间建立一个关联模型(或称校正模型,Calibration Mode l)。因此在对未知样品进行分析之前需要搜集一批用于建立关联模型的训练样品(或称校正样品,Calibration Samples),获得用近红外光谱仪器测得的样品光谱数据和用化学分析方法(或称参考方法,Reference me thod)测得的真实数据。 其工作原理是,如果样品的组成相同,则其光谱也相同,反之亦然。如果我们建立了光谱与待测参数之间的对应关系(称为分析模型),那么,只要测得样品的光谱,通过光谱和上述对应关系,就能很快得到所需要的质量参数数据。分析方法包括校正和预测两个过程: (1)在校正过程中,收集一定量有代表性的样品(一般需要80个样品以上),在测量其光谱图的同时,根据需要使用有关标准分析方法进行测量,得到样品的各种质量参数,称之为参考数据。通过化学计量学对光谱进行处理,并将其与参考数据关联,这样在光谱图和其参考数据之间建立起一一对应映射关系,通常称之为模型。虽然建立模型所使

红外谱图解析方法大全

红外光谱解析顺口溜 红外可分远中近,中红特征指纹区,1300来分界,注意横轴划分异。 看图要知红外仪,弄清物态液固气。样品来源制样法,物化性能多联系。识图先学饱和烃,3000以下看峰形。2960、2870甲基,2930、2850亚甲峰。1470碳氢弯,1380甲基显。 二个甲基同一碳,1380分二半。 面内摇摆720,长链亚甲亦可辨。 烯氢伸展过三千,排除倍频和卤烷。末端烯烃此峰强,只有一氢不明显。化合物,又键偏,~1650会出现。 烯氢面外易变形,1000以下有强峰。910端基氢,再有一氢990。 顺式二氢690,反式移至970; 单氢出峰820,干扰顺式难确定。 炔氢伸展3300,峰强很大峰形尖。 三键伸展2200,炔氢摇摆680。 芳烃呼吸很特征,1600~1430。1650~2000,取代方式区分明。900~650,面外弯曲定芳氢。 五氢吸收有两峰,700和750; 四氢只有750,二氢相邻830; 间二取代出三峰,700、780,880处孤立氢 醇酚羟基易缔合,3000处有强峰。 C-O伸展吸收大,伯仲叔醇位不同。1050伯醇显,1100乃是仲, 1150叔醇在,1230才是酚。 1110醚链伸,注意排除酯酸醇。若与π键紧相连,二个吸收要看准,1050对称峰,1250反对称。 苯环若有甲氧基,碳氢伸展2820。 次甲基二氧连苯环,930处有强峰,环氧乙烷有三峰,1260环振动, 900上下反对称,800左右最特征。 缩醛酮,特殊醚,1110非缩酮。 酸酐也有C-O键,开链环酐有区别,开链强宽1100,环酐移至1250。 羰基伸展1700,2720定醛基。 吸电效应波数高,共轭则向低频移。张力促使振动快,环外双键可类比。2500到3300,羧酸氢键峰形宽,920,钝峰显,羧基可定二聚酸、 酸酐千八来偶合,双峰60严相隔, 链状酸酐高频强,环状酸酐高频弱。羧酸盐,偶合生,羰基伸缩出双峰,1600反对称,1400对称峰。 1740酯羰基,何酸可看碳氧展。1180甲酸酯,1190是丙酸, 1220乙酸酯,1250芳香酸。 1600兔耳峰,常为邻苯二甲酸。 氮氢伸展3400,每氢一峰很分明。 羰基伸展酰胺I,1660有强峰; N-H变形酰胺II,1600分伯仲。 伯胺频高易重叠,仲酰固态1550; 碳氮伸展酰胺III,1400强峰显。 胺尖常有干扰见,N-H伸展3300,叔胺无峰仲胺单,伯胺双峰小而尖。1600碳氢弯,芳香仲胺千五偏。

红外光谱图解析方法

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