《现代仪器分析》PPT课件

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1、§7-6影响基团频率位移的因素影响基团频率位移的因素大致可分为内部因素和外部因素。内部因素有以下几种：一、外部因素试样状态、测定条件的不同及溶剂极性的影响等外部因素都会引起频率位移。如C=O:一般气态时C=O伸缩振动频率最高，非极性溶剂的稀溶液次之，而液态或固态的振动频率最低。同一化合物的气态和液态光谱或固态光谱有较大的差异，因此在查阅标准图谱时，要注意试样状态及制样方法等。二、内部因素1.电子效应（1）诱导效应（I效应）。由于取代基具有不同的电负性，通过静电诱导作用，引起分子中电子分布的变化，从而改变了键力常数，使基团的特征频率发生位移。例如，羰基（C=O）的伸缩

2、振动，随着连接基团电负性的变化，C=O的伸缩振动频率变化情况如下1715cm-11800cm-11828cm-11928cm-1（2）共轭效应（C效应）。共轭效应使共轭体系中的电子云密度平均化，结果使原来的双键略有伸长（即电子云密度降低），力常数减小，使其吸收频率往往向低波数方向移动。例如酮的C=O，因与苯环共轭而使C=O的力常数减小，振动频率降低。1715cm-11680cm-11665cm-1（3）中介效应（M效应）。当含有孤对电子的原子（O、N、S等）与具有多重键的原子相连时，也可起类似的共轭作用，称为中介效应。例如，酰胺1650cm-11735cm-1诱导效

3、应与中介效应共同作用的结果。2.氢键的影响氢键的形成使电子云密度平均化，从而使伸缩振动频率降低。1760cm-11700cm-13.振动偶合当两个振动频率相同或相近的基团相邻且振动频率相差不大时，它们之间发生振动相互作用，使振动频率发生变化，一个向高频移动，一个向低频移动的现象。~1820cm-1~1760cm-14.Fermi共振当一振动的倍频与另一振动的基频接近时，由于发生相互作用而产生很强的吸收峰或发生裂分，这种现象叫Fermi共振。1773cm-1和1736cm-1出现两个C=O吸收峰；为C=O伸缩振动(1774cm-1)与C-C变角振动(880-860cm

4、-1)的倍频发生费米共振的结果。5.空间效应:由于空间障碍，使某些共轭受到限制时，吸收波数会变得较高。1,3,5-三甲基苯甲醛:1680,1,3,5-三甲基苯甲酮:1700.6.环的张力：环的张力大，会使相连的基团频率增大。环己酮：1715，环戊酮：1745，环丁酮：1775.§7-7红外吸收光谱定性分析红外光谱定性分析，大致可分为官能团定性和结构分析两个方面。官能团定性是根据化合物的红外光谱的特征基团频率来检定物质含有哪些基团，从而确定有关化合物的类别。结构分析或称结构剖析，则需要由化合物的红外光谱并结合其它实验资料（如相对分子量、物理常数、紫外光谱、核磁共振波谱

5、、质谱等）来推断有关化合物的化学结构。红外光谱进行定性分析的一般过程：1.试样的分离和精制试样不纯会给光谱解析带来困难，因此对混合试样要进行分离，对不纯试样要进行提纯，以得到单一纯物质。试样分离、提纯通常采用分馏、萃取、重结晶、柱层析、薄层层析等。2.了解试样来源及性质了解试样来源、元素分析值、相对分子量、熔点、沸点、溶解度等有关性质。3.计算不饱和度U=1+n4+1/2(n3-n1)式中n1,n3,和n4分别为分子式中一价，三价和四价原子的数目。通常规定双键（C=C、C=O）和饱和环状结构的不饱和度为1，三键（C≡C、C≡N等）的不饱和度为2，苯环的不饱和度为4（

6、可理解为一个环加三个双键）。链状饱和烃的不饱和度为零。4.作几张不同强度的红外光谱图从较小浓度光谱中，准确读出强峰的位置，从较大浓度的光谱图中读出弱峰的位置，还可读出少量杂质较弱的特征峰。5.确定所含的基团和化学键首先观察基团区的吸收峰，根据谱带的频率、强度、形状，初步推断可能存在的基团和化学键，然后到指纹区找到旁证。必须找到一组相关峰的存在，才能确定基团或化学键的存在。如：红外光谱在1735cm-1处有强峰，应属于酯的C=O基团特征峰，但必须找到1300-1000cm-1发现酯的O-C键的伸缩振动强吸收，其强度往往比碳基1735cm-1处的吸收还要强。a化合物具有

7、哪些官能团，第一强峰有可能估计出化合物类别；b确定化合物是芳香族还是脂肪族，饱和烃还是不饱和烃，主要有C－H伸缩振动类型来判断。C－H伸缩振动多发生在3100~2800cm-1之间，以3000cm-1为界，高于3000cm-1为不饱和烃，低于3000cm-1为饱和烃。芳香族化合物的苯环骨架振动吸收在1620~1470cm-1之间，若在1600±20、1500±25cm-1有吸收，确定化合物是芳香族。6.推测结构根据频率位移及指纹信息，考虑邻近基团的性质的连接方式。根据频率位移值可以判断相邻基团是电负性强的基团或是一能形成氢键的基团等，至于连接方式也可以由频率和指