波谱分析结课论文

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1、红外光谱姓名：田茜学号：311013030111班级：应用化学1（）01学院：物理化学学院指导老师：范云场摘要：时至今FI,波谱分析已经成为探究有机分子和生物犬分子的最可靠、最冇效的结构分析手段。因此掌握波谱实验法并利用谱图提供的结构信息，实为从事有机化学及相关学科工作民必需。在我国，理科院校有机波谱分析也己成为有机化学、冇机分析的屮心内容Z-O对冇机化合物的结构表征应用最为广泛的仪器分析法是：紫外光谱、红外光谱、核磁共振谱质谱。木文就红外光谱综合阐述其原理。关键词：红外光谱、基本原理、应用波普分析比较化学分

2、析法：省吋、省力、省钱、快速、准确，样品消耗量是微克级的，甚至更少。不仅可以研究分子的结构，而且还能探索到分子间各种集聚态的结构构型和构象的状况，对人类所而临的生命科学、材料科学的发展，具有极其重要的帮助。在冇机物分子中，组成化学键或官能团的原子处于不断振动的状态，其振动频率与红外光的振动频率相当。所以，用红外光照射有机物分子时，分子屮的化学键或官能团可发牛震动吸收，不同的化学键或官能【才I吸收频率不同，在红外光谱上将处于不同位置，从而可获得分子屮含冇何种化淫键或官能团的信息。基本原理当一束具有连续波长的红外

3、光通过物质，物质分子中某个基团的振动频率或转动频率和红外光的频率一样时，分子就吸收能量由原来的基态振（传）动能级跃迁到能量较高的振（转）动能级，分了吸收红外辐射后发生振动和转动能级的跃迁,该处波长的光就被物质吸收，形成这一分子的红外吸收光谱。每种分子都冇出其组成和结构决定的独有的红外吸收光谱，所以，红外光谱分析法实质上是一•种根据分子内部原子间的相对振动和分子转动等信息来确定物质分子结构和鉴别化合物的分析方法。将分了吸收红外光的情况用仪器记录卞来,就得到红外光谱图。红外光谱图通常用波长⑴或波数9)为横坐标，表

4、示吸收峰的位置，用透光率(T%)或者吸光度(A)为纵坐标，表示吸收强度。红外光谱产生的条件：1.红外光的频率与分子中某基团振动频率一致；2.分了振动引起瞬间偶极矩变化产生。完全对称分子，没有偶极矩变化，辐射不能引起共振，无红外活性，女口：N2、02、等；非对称分子有偶极矩，属红外活性，如HC1。分区1.红外光谱的分区通常将红外光谱分为三个区域：近红外区(0.75〜2.5pm)、屮红外区(2.5〜25pm)和远红外区(25〜300切)。一般说来，近红外光谱是由分子的倍频、合频产生的;屮红外光谱屈于分子的基频振动

5、光谱；远红外光谱则屈于分子的转动光谱和某些基团的振动光谱。出于绝人多数冇机物和无机物的基频吸收带都出现在中红外区，因此中红外区是研究和应用最多的区域，积累的资料也最多，仪器技术最为成熟。通常所说的红外光谱即指中红外光谱。2.红外谱图的分区按吸收峰的来源，可以将2.5〜25pm的红外光谱图大体上分为特征频率区(2.5〜7.7pm)以及指纹区(7.7-16.7pm)两个区域。其屮特征频率区屮的吸收峰基木是由基团的伸缩振动产生，数口不是很多,但具有很强的特征性，因此在基团鉴定工作上很有价值，主要用于鉴定官能I才I。

6、如拨基，不论是在酮、酸、酯或酰胺等类化合物中，其伸缩振动总是在5.9pm左右出现一个强吸收峰，如谱图中5.9

7、im左右有一个强吸收峰，则大致可以断定分子中有炭基。指纹区的情况不同，该区峰多而复杂，没有强的特征性，主要是由一些单键C・O、C・N和C・X(卤素原子)等的伸缩振动及C・H、0・H等含氢基

8、才

9、的弯曲振动以及C・C骨架振动产生。当分子结构稍冇不同时，该区的吸收就冇细微的差异。这种情况就像每个人都有不同的指纹一样，因而称为指纹区。指纹区对于区别结构类似的化合物很有帮助。光谱分类红外光谱可分为发射光谱和吸

10、收光谱两类。物体的红外发射光谱主要决定于物体的温度和化学组成，由于测试比较困难,红外发射光谱只是一种正在发展的新的实验技术，如激光诱导荧光。将一束不同波长的红外射线照射到物质的分子上，某些特定波长的红外射线被吸收，形成这一分子的红外吸收光谱。每种分子都有由其组成和结构决定的独有的红外吸收光谱，它是一种分子光谱。例如水分了有较宽的吸收峰，所以分了的红外吸收光谱屈于带状光谱。原了也有红外发射和吸收光谱，但都是线状光谱。红外吸收光谱是由分子不停地作振动和转动运动而产生的，分子振动是指分子中各原子在平衡位置附近作相对

11、运动，多原子分子可组成多种振动图形。当分子屮各原子以同一频率、同一相位在平衡位置附近作简谐振动时，这种振动方式称简止振动。含n个原子的分子应有3n・6个简正振动方式；如果是线性分子，只有3n・5个简正振动方式。以非线性三原子分子为例，它的简正振动方式只有三种。在vl和v3振动中，只是化学键的伸t和缩短，称为伸缩振动，而v2的振动方式改变了分子屮化学键间的夹角称为变角振动，它们是分子振动的主要方式。分