红外分光光度法（IR）思维导图

红外分光光度法是当物质分子吸收- 记波长的光 能，能引起分子振动和转动能级跃迁，产生的吸收光谱一般在2. 5〜25um的中红外光 区，称为红外分子吸收光谱，简称红外光谱。

红外分光光度法（IR）

• 基本原理
  • 振动能级和振动光谱
    • 谐振子与势能曲线
    • 振动能与振动频率
      • E振=（V+½）hv、μ=mamb/(ma+mb)
  • 基频峰与泛频峰
    • 基频峰：基态→第一激发态（V₁）
    • 泛频峰：基态→第二激发态（V₂）、第三激发态（V₃）....
  • 振动类型与振动自由度
    • 振动类型
      • 伸缩振动（V）：对称伸缩（Vs）、不对称收缩（Vas）
      • 弯曲振动（δ）
        • 面内弯曲振动（β）：剪式振动（δs）、面内摇摆振动（ρ）
        • 面外弯曲振动（γ）：面外摇摆振动（ω）、扭曲振动（τ）
    • 振动自由度：非线性分子振动自由度=3N-（3+3）=3N-6、线性分子振动自由度=3N-（3+2）=3N-5
  • 特征区、指纹区与相关峰
    • 特征区:4000-1333/cm
    • 指纹区:1333-400/cm
    • 相关峰
  • 吸收峰的峰数
  • 吸收峰的强度:可以用摩尔吸光系数表示
• 影响谱带位置的因素
  • 内部因素
    • 电子效应
      • 诱导效应
      • 共轭效应
    • 空间效应
      • 空间位阻：吸收频率向高波数方向移动
      • 环张力（键角张力作用）：Vc=c和V=c-h的频率升高
      • 氢键效应（通常可使伸缩频率向低波数位移，谱带变宽变强）：分子内氢键（与浓度无关）、分子间氢键（与浓度有关）
      • 互变异构
      • 振动偶合效应和Fermi（费米）效应
  • 外部因素
• 红外光谱与分子结构的关系
  • 红外光谱的九个重要区段
  • 有机化合物的典型光谱
    • 烷烃类
    • 烯烃类
    • 炔烃类
    • 芳烃类
    • 醇、酚及羧酸类
    • 醚类
    • 醛和酮类
    • 酯和内酯类
    • 胺及酰胺类
    • 硝基化合物
• 红外分光光度计及制样
  • 傅里叶变换红外光谱仪简介
    • 工作原理
    • 主要部件
      • 光源、单色器、检测器、计算机系统
    • 优点：扫描速度快、分辨率高、灵敏度高、精密度高、测定光谱范围宽
  • 样品的制备
    • 对样品的要求：干燥无水、纯度大于98%
    • 制样方法
      • 固体样品：压片法、石蜡糊法、薄膜法
      • 液体样品：液体池法、夹片法或涂片法
      • 气体样品：气体池
• 应用与示例
  • 定性分析
  • 谱图解析：先特征，后指纹，先强峰，后次强峰，先粗查，后细找，先否定，后肯定，
    • Ω=(2+2n4+n3-n4)/2
• 波长范围0,80-500μm,其中中红外区2.5-25μm,通常红外光谱研究的是中红外区