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1、2007年第12期内蒙古石油化工179X浅谈影响红外吸收光谱强度的因素赵晓坤(内蒙古商贸职业学院,内蒙古呼和浩特010010)摘要:在解析红外光谱时,要同时注意红外吸收峰的位置,强度和峰形。然而,在确定化合物分子结构时,必须将吸收峰位置辅以吸收峰强度和峰形来综合分析,可是这后两个要素往往得不到应有的重视。关键词:红外光谱;吸收峰强度;因素在解析红外光谱时,要同时注意红外吸收峰的25～500Lm称为远红外区。近红外光谱的信息是分位置,强度和峰形。吸收峰的位置无疑是红外吸收最子内部振动的倍频与合频,使得近红外光谱分析技重要的特点。因此,各红外专著都
2、充分地强调了这一术存在一系列技术难点:近红外光谱吸收强度较点。然而,在确定化合物分子结构时,必须将吸收峰弱;测定不经过预处理的样品光谱易受样品状态和位置辅以吸收峰强度和峰形来综合分析,可是这后测量条件等影响,光谱的不确定性较大,测定背景两个要素往往得不到应有的重视。复杂,光谱中谱峰重叠严重。这些问题的核心是作每种有机化合物均显示若干红外吸收峰,因而为信息源的近红外光谱有效信息率低,对复杂样品易于对各吸收峰强度进行相互比较。从大量的红外进行近红外光谱分析是从复杂、重叠和变动的光谱谱图可归纳出各种官能团红外吸收的强度变化范中提取微弱信息,难度很大。
3、但实验结果表明,近红围。所以只有当吸收峰的位置及强度都处于一定范外光谱法和标准分析方法之间无显著性差异。应用围时,才能准确地推断出某官能团的存在。近红外光谱法可加快分析速度、提高工作效率、降低50年代初期,商品红外光谱仪问世,红外光谱分析成本。用近红外光谱分析样品的组分含量,方法得以开展,揭开了有机结构鉴定的新篇章。到50法简单,无污染,可称得上是一种绿色分析技术。年代末期已积累了丰富的红外光谱数据,到70年代近红外光谱作为一种快速分析技术,国外在90年代中期,红外光谱法一直是有机化合物结构坚定的最中期已成功运用在汽油调合与生产中。中红外区提重
4、要的方法。红外光谱法的广泛应用是由于它有以供了分子中存在什么官能团的丰富信息。有趣的是,下优点:红外光谱常常可确定分子中不存在什么样的官能①任何气态,液态,固态的样品均可进行红外光团,这种否定的结论在结构鉴定中往往比肯定的结谱测定。它是核磁,质谱,紫外等方法所不及的。论更为有用。对有机化学来讲最常用的是中红外区。②每种化合物均有红外吸收,由有机化合物的红外谱图的纵坐标反映红外吸收的强弱,它常红外光谱可得到丰富的信息。用透过率,也可常用吸光度。吸收峰的强度与狭缝宽③常规红外光谱仪价格低廉,易于购置。度有关,加之样品测定时,温度,溶剂等实验条件难④
5、样品用量少。以固定,故吸收峰的强度不便精确测定。除个别红外⑤针对特殊样品的测试要求,发展了多种测量专著仍用光谱中的摩尔吸收系数外,一般吸收峰的技术。强弱均以很强(E>200),强(E=75～200),中(E=25⑥红外光谱特征性高。～75),弱(E=5～25),很弱(E<5)来表示。为表观摩⑦分析时间短。尔吸收系数。红外吸收强度决定于跃迁的几率,理红外光是电磁波的一种形式,波长在0.1～论计算有2222500Lm之间。一般可把整个红外区分为三段:0.7～跃迁几率=ûLabûE0(4Pöh)t,2.5Lm称为近紫外区,2.5～25Lm称为中红外区
6、,式中,E0为红外电磁波的电场向量,Lab为跃迁X收稿日期:2007-09-15180内蒙古石油化工2007年第12期偶极矩,它不同与分子的永久偶极矩L0,它反映振C的双键在下面三种结构中,吸收强度差别很明显。动时偶极矩变化的大小。从而可知,红外吸收强度决(É)R-CH=CH2E=40;(Ê)R-CH=CH定于振动时偶极矩变化的大小。因此,分子中含有杂-R'顺式E=10;(Ë)R-CH=CH-R'反式E原子时,其红外光谱峰一般都较强。反之,两端取代=2。结构(É)的对称性特别差,(Ê)居中,而(Ë)基差别不大的C—C键的红外吸收则较弱。的对称性
7、最强,因此,(É)的C=C基团吸收峰较谱带的强度主要由两个因素决定。一是振动中强,而(Ë)的吸收峰最弱,几乎看不到。偶极矩变化的程度。瞬间偶极矩变化越大,谱带强度由于红外吸收的机制是偶极矩诱导的,它要求越大,而偶极矩变化和分子(或基团)本身的偶极矩简正振动产生偶极矩的变化,而吸收峰的强度比例2有关,极性较强的基团,振动中偶极矩变化较大,对与dLödq的平方呈正比{A01∝(dLödq)q=0这里A01应的吸收谱带较强。例如,C=O和C=C的双键都代表基频吸收的峰面积,L是偶极矩,q是离开平衡是不饱和键,但吸收强度差别很大,C=O基的吸收位置的位
8、移,下标01表示从V=0跃迁到V=1的基很强,而C=C的吸收却弱。二是能级跃迁概率。跃频}。迁概率大,吸收峰也就强。一般来说,基频(V0-结构为中心对
