Prinzip und Anwendung von Infrarotspektrum

Definition und Erzeugung vonInfrarotAbsorptionsspektrum Die Schwingungsenergie von Molekülen ist größer als die Rotationsenergie. Wenn das Schwingungsenergiespiegel übergeht, wird es unweigerlich von den Übergängen des Rotationsenergiespiegels begleitet, sodass das reine Schwingungsspektrum nicht gemessen werden kann, und nur das Schwingungsrotationsspektrum von Molekülen kann erhalten werden, das als Infrarotabsorptionsspektrum bezeichnet wird.

Das Infrarot -Absorptionsspektrum ist auch eine Art molekulares Absorptionsspektrum. Wenn die Probe von bestrahlt wird durchInfrarotlichtMit kontinuierlich verändernder Frequenz nehmen die Moleküle einige Strahlungsfrequenzen ab, und ihre Schwingung oder Rotationsbewegung führt zu einer Nettoänderung des Dipolmoments, was zum Übergang der molekularen Schwingung und des Rotationsenergiespiegels vom Grundzustand zum angeregten Zustand führt, der die Schwächung der Verschwemdung durch übertragene Lichtintensität entsprechend diesen Absorptionsregionen. Notieren Sie die Kurve der Beziehung zwischen der prozentualen Durchlässigkeit des Infrarotlichts und der Wellenzahl oder Wellenlänge, um das Infrarotspektrum zu erhalten.

Fundamentales Prinzip

Erstens die Bedingungen der Infrarotabsorption. Wenn ein Molekül vibriert, muss es von der Änderung des momentanen Dipolmoments begleitet werden. Symmetrische Moleküle: Kein Dipolmoment, keine durch Strahlung verursachte Resonanz, keine Infrarotaktivität. wie N2, O2, Cl2 usw. Asymmetrisches Molekül: Dipolmoment und Infrarotaktivität. Zweitens, wenn die Frequenz der Infrarotstrahlung, die das Molekül bestrahlt somit erscheint das entsprechende Absorptionsband im Spektrum. Zweitens die Vibrationstypen von Molekülen. Teleskopschwingung: Änderung der Bindungslänge, einschließlich symmetrischer und asymmetrischer teleskopischer Schwingung. Biegevibration: Schlüsselwinkeländerungen, einschließlich Scherenvibrationen, Ebenenschwung, nicht planischer Schwung und Torsionschwingung.

Faktoren, die die Gruppenabsorptionsfrequenz beeinflussen

Einfluss externer Bedingungen auf die Absorptionspeakposition: Zustandseffekt und Lösungsmitteleffekt. Wirkung der molekularen Struktur auf die Gruppenabsorptionsbande; Eine, Induktionseffekt: Normalerweise erhöht die Elektronen-With-Drawing-Gruppe die Absorptionswellenzahl der benachbarten Gruppen, während die elektronendonierende Gruppe die Wellenzahl verringert. Zweitens, Konjugationseffekt: Die Konjugation von Gruppen mit Elektronen-With-Drawing-Gruppen erhöht die Bindungskraftkonstante von Gruppen, so Die Absorptionsfrequenz von Gruppen nimmt ab. Wenn es sowohl einen Induktionseffekt als auch den Konjugationseffekt gibt, stärken die beiden Effekte, wenn die beiden Effekte konsistent sind, die beiden Effekte verstärken sich jedoch je nach starker Wirkung inkonsistent. Drei Dipolfeldeffekt: Gruppen, die sich in der Nähe voneinander befinden, wirken durch den Raum. Vier, Spannungseffekt: Die Anzahl der dehnten Schwingungswellenzahl der Doppelbindung außerhalb des Rings steigt mit der Abnahme des Rings. Fünf, Wasserstoffbrückenbindungseffekt: Die Bildung der Wasserstoffbrückenbindung bewegt sich die Zahl der Dehnungschwingungswellen in niedriger Wellenzahl und die Absorptionsintensität wird verstärkt. Sechs, sterische Hinderung: Die Konjugation ist durch sterische Hinderung begrenzt, und die Gruppenabsorption liegt nahe am Normalwert. Sieben, der Einfluss der Schwingungskopplung Tautomerismus.

Analyse der Infrarot -Absorptionsspektrometrie

Überprüfen Sie, ob das Spektrogramm den Anforderungen entspricht. Zwei, verstehen die Probenquelle, die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Probe, andere Analysedaten, Lösungsmittel für die Rekristallisation und Reinheit der Probe; Drei beseitigen mögliche \"falsche Bänder\"; Vier, wenn die molekulare Formel gemäß anderen Analysedaten geschrieben werden kann, sollte zuerst die molekulare Unsättigung berechnet werden.