有機(jī)波譜解析課件紅外光譜

有機(jī)波譜解析課件-紅外光譜2023REPORTING紅外光譜的基本原理紅外光譜與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系紅外光譜解析紅外光譜的應(yīng)用紅外光譜的實(shí)驗(yàn)技術(shù)目錄CATALOGUE2023PART01紅外光譜的基本原理2023REPORTING分子中的原子或分子的振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生能量變化，當(dāng)這些變化的能量與入射光的能量相匹配時(shí)，就會(huì)發(fā)生光的吸收。分子振動(dòng)分子振動(dòng)導(dǎo)致電子能級(jí)躍遷，進(jìn)而產(chǎn)生紅外吸收光譜。分子振動(dòng)與躍遷紅外光譜的產(chǎn)生分子在沿鍵軸方向伸縮時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)，引起電子能級(jí)躍遷。分子繞鍵軸的彎曲振動(dòng)，導(dǎo)致電子能級(jí)躍遷。分子振動(dòng)與躍遷彎曲振動(dòng)伸縮振動(dòng)紅外光譜中出現(xiàn)的波峰，代表特定的振動(dòng)模式。吸收峰吸收譜線吸收強(qiáng)度表示不同波長(zhǎng)的光被吸收的情況，用于確定分子的結(jié)構(gòu)和組成。表示分子對(duì)特定波長(zhǎng)光的吸收程度，通常用相對(duì)強(qiáng)度或峰高表示。030201紅外光譜的表示方法PART02紅外光譜與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系2023REPORTING03基團(tuán)頻率與分子振動(dòng)模式的關(guān)系不同基團(tuán)或化學(xué)鍵的振動(dòng)模式不同，對(duì)應(yīng)不同的基團(tuán)頻率，通過分析基團(tuán)頻率可以推斷出分子結(jié)構(gòu)中的特定鍵或基團(tuán)。01基團(tuán)頻率紅外光譜中出現(xiàn)的特征吸收峰對(duì)應(yīng)的頻率，與分子內(nèi)部特定振動(dòng)模式相關(guān)。02分子結(jié)構(gòu)決定基團(tuán)頻率基團(tuán)頻率由分子內(nèi)部化學(xué)鍵和原子間的相互作用決定，因此分子結(jié)構(gòu)決定了基團(tuán)頻率?；鶊F(tuán)頻率與分子結(jié)構(gòu)某些情況下，多個(gè)振動(dòng)模式相互耦合，導(dǎo)致基團(tuán)頻率發(fā)生變化。振動(dòng)耦合某些分子內(nèi)的氫鍵會(huì)影響其相鄰化學(xué)鍵的鍵能，從而影響基團(tuán)頻率。分子內(nèi)氫鍵不同溶劑對(duì)分子振動(dòng)有不同程度的影響，可能導(dǎo)致基團(tuán)頻率發(fā)生微小變化。溶劑效應(yīng)影響基團(tuán)頻率的因素該區(qū)域包含了大多數(shù)有機(jī)化合物的特征吸收峰，用于鑒定官能團(tuán)和特定化學(xué)鍵。特征區(qū)該區(qū)域吸收峰較密集，用于鑒別不同化合物或物質(zhì)之間的微小差異。指紋區(qū)該區(qū)域波長(zhǎng)較長(zhǎng)，主要用于研究氣體、高分子以及某些無(wú)機(jī)物。遠(yuǎn)紅外區(qū)紅外光譜的分區(qū)PART03紅外光譜解析2023REPORTING首先需要收集待測(cè)物質(zhì)的紅外光譜數(shù)據(jù)，可以通過實(shí)驗(yàn)或數(shù)據(jù)庫(kù)獲取。收集譜圖數(shù)據(jù)譜圖預(yù)處理譜峰識(shí)別與標(biāo)注譜圖解析對(duì)收集到的譜圖數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的預(yù)處理，如平滑、基線校正、歸一化等，以提高解析的準(zhǔn)確性。根據(jù)譜圖特征，識(shí)別和標(biāo)注出各個(gè)譜峰對(duì)應(yīng)的官能團(tuán)或化學(xué)鍵。結(jié)合已知的化學(xué)結(jié)構(gòu)和相關(guān)理論知識(shí)，解析各個(gè)譜峰對(duì)應(yīng)的官能團(tuán)或化學(xué)鍵，得出物質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息。解析步驟譜圖解析實(shí)例實(shí)例一解析芳香烴的紅外光譜：以苯為例，通過識(shí)別苯環(huán)的振動(dòng)峰（如1600cm^-1的C=C伸縮振動(dòng)峰）來(lái)確定苯的存在。實(shí)例二解析醇類的紅外光譜：以乙醇為例，通過識(shí)別醇羥基的振動(dòng)峰（如3400cm^-1的O-H伸縮振動(dòng)峰）來(lái)確定醇的存在。技巧一熟悉常見官能團(tuán)的特征峰：掌握常見官能團(tuán)在紅外光譜中的特征振動(dòng)頻率，有助于快速識(shí)別和解析譜峰。技巧二綜合運(yùn)用多種譜圖信息：除了紅外光譜外，還可以結(jié)合其他波譜技術(shù)（如拉曼光譜、核磁共振等）提供的信息，提高解析的準(zhǔn)確性。技巧三注意譜圖的干擾因素：如水汽、二氧化碳等對(duì)紅外光譜的干擾，需進(jìn)行必要的干擾校正。譜圖解析技巧PART04紅外光譜的應(yīng)用2023REPORTING123通過紅外光譜的特征吸收峰，可以確定化合物中的官能團(tuán)，進(jìn)而確定化合物的結(jié)構(gòu)?；衔镨b定紅外光譜可以用于研究化學(xué)反應(yīng)的中間體和反應(yīng)機(jī)理，通過觀察反應(yīng)過程中光譜的變化，可以推斷出反應(yīng)的進(jìn)程和產(chǎn)物。反應(yīng)機(jī)理研究對(duì)于混合物，紅外光譜可以用于分析各組分的含量和性質(zhì)，通過光譜的疊加和差異，可以區(qū)分和確定混合物中的各個(gè)組分?；旌衔锓治鲈谟袡C(jī)化學(xué)中的應(yīng)用材料表面分析通過紅外光譜可以研究材料表面的吸附和反應(yīng)，這對(duì)于材料表面的改性和應(yīng)用具有重要意義。高溫高壓下的研究在高溫高壓條件下，紅外光譜可以用于研究材料的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)變化，有助于了解材料在極端條件下的行為。材料成分分析對(duì)于復(fù)合材料或納米材料，紅外光譜可以用于分析材料的組成和各組分的性質(zhì)，有助于了解材料的結(jié)構(gòu)和性能。在材料科學(xué)中的應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用通過紅外光譜技術(shù)，可以對(duì)人體組織進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，有助于早期發(fā)現(xiàn)病變和疾病診斷。醫(yī)學(xué)診斷在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，紅外光譜可以用于研究生物分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，如蛋白質(zhì)、核酸等大分子，有助于了解生物分子的功能和行為。生物分子研究在藥物研究中，紅外光譜可以用于研究藥物在體內(nèi)的代謝過程和機(jī)理，有助于了解藥物的作用和效果。藥物代謝研究PART05紅外光譜的實(shí)驗(yàn)技術(shù)2023REPORTING研磨成粉末，與KBr混合后壓片。固體樣品稀釋后直接涂在KBr窗片上。液體樣品通過氣體吸收池進(jìn)行測(cè)量。氣體樣品避免使用含水樣品，以免與KBr發(fā)生反應(yīng)；確保樣品純凈，無(wú)雜質(zhì)干擾。注意事項(xiàng)樣品制備根據(jù)樣品的特性選擇合適的波長(zhǎng)范圍進(jìn)行測(cè)量。波長(zhǎng)選擇根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求選擇合適的掃描速度，確保數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。掃描速度定期進(jìn)行儀器校正，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。儀器校正實(shí)驗(yàn)操作技巧將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入到數(shù)據(jù)處理軟件中。數(shù)據(jù)導(dǎo)入對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行基線校正，