一定頻率的紅外光輻照能導致被照射物質分子在振動、轉動能級上的躍遷。當分子中某些化學鍵或基團(具有偶極特性)的振動頻率與紅外輻射的頻率一致時,分子便吸收此紅外輻射(一種共振吸收)。若以頻率連續改變的紅外光輻照試樣,由於試樣對不同頻率的紅外光的吸收不同,便得到以吸光度A或透光率T為縱坐標,紅外輻射波數或波長為橫坐標的紅外光譜圖。
yigefenzidezhendongshejidaoduogeyuanzidegongtongyundong,tafenweiyanzhehuaxuejiandeshensuohewanquliangleizhendongfangshi。qizhendongpinlvzhuyaojuedingyuyuanzidezhiliangyuhuaxuejiandeqiangdu。zhiliangyuexiao,huaxuejianyueqiang,zezhendongpinlvyuegao。yincibutongguannengtuanhuojituanjiangyouqitezhengpinlvqu。liru,―OH基團在3650~3200cm-1區間有強寬峰,同時,在 1400~1260cm-1出現弱峰;―NH基團在3500~3100cm-1處有強峰,還在1650~1550cm-1處出現弱峰;
基團在1700cm-1左右有強峰,―CH3,―CH2,基團在2960cm-1,2850cm-1有強峰,同時在1450cm-1,1375cm-1有強峰等。圖14-12是戊酮的紅外光譜圖。圖中從1300~4000cm-1的頻率範圍內可以清楚地看到―CH3,―CH2―與
基團的C―H,CO鍵的伸縮振動的吸收峰。人們通常將此範圍內的譜峰稱為官能團區的譜峰,它對於了解所測定的化合物內的官能團十分重要。而在 1300~600cm-1範(fan)圍(wei)內(nei)的(de)譜(pu)峰(feng)特(te)征(zheng)性(xing)更(geng)強(qiang),由(you)於(yu)此(ci)區(qu)的(de)譜(pu)峰(feng)猶(you)如(ru)人(ren)手(shou)的(de)指(zhi)紋(wen),故(gu)稱(cheng)為(wei)指(zhi)紋(wen)區(qu)譜(pu)帶(dai)。指(zhi)紋(wen)區(qu)譜(pu)帶(dai)比(bi)較(jiao)複(fu)雜(za),辨(bian)認(ren)起(qi)來(lai)比(bi)較(jiao)困(kun)難(nan)。結(jie)構(gou)分(fen)析(xi)時(shi)就(jiu)是(shi)利(li)用(yong)確(que)定(ding)了(le)的(de)、所存在的化學基團來推測鑒定未知物的結構組成。
紅外光譜儀常用矽碳棒等在高溫下作為紅外光源。它所發生的紅外光透過樣品池(常用NaCl晶片做成)進入光學單色器和檢測器,最後用記錄器記錄下紅外光譜。目前傅裏葉變換紅外(FT-IR)光譜儀已相當普及,可使測量快速,靈敏度提高。
紅外光譜法的特點與應用範圍是:
(1)FT-IR譜儀的廣泛使用使IR光譜法靈敏度大大提高,檢測限可達10-9~10-12g;分辨率高,精度可達0.01cm-1。
(2)操作方便、快速。
(3)廣泛用作定性分析。因為化合物分子的微小的結構差異常常可直接反映在IR譜(pu)圖(tu)上(shang),所(suo)以(yi)可(ke)應(ying)用(yong)於(yu)有(you)機(ji)物(wu)及(ji)無(wu)機(ji)物(wu)的(de)結(jie)構(gou)分(fen)析(xi),尤(you)其(qi)常(chang)應(ying)用(yong)於(yu)鑒(jian)定(ding)有(you)機(ji)分(fen)子(zi)中(zhong)的(de)官(guan)能(neng)團(tuan)。也(ye)可(ke)把(ba)紅(hong)外(wai)與(yu)其(qi)它(ta)儀(yi)器(qi)分(fen)析(xi)法(fa)配(pei)合(he)起(qi)來(lai)使(shi)用(yong)進(jin)行(xing)結(jie)構(gou)分(fen)析(xi)。
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