Prinzip und Anwendung des Infrarot spektrums

Definition und Generierung vonInfrarotAbsorptions spektrum die Schwingungs energie von Molekülen ist größer als die Rotations energie. Wenn das Schwingungs energien niveau übergeht, wird es zwangsläufig von den Übergängen des Rotations energien niveaus begleitet, so dass das reine Schwingungs spektrum nicht gemessen werden kann und nur das Schwingungs-Rotations spektrum von Molekülen erhalten werden kann. was als Infrarot absorptions spektrum bezeichnet wird.

Infrarot absorptions spektrum ist auch eine Art molekulares Absorptions spektrum. Wenn die Probe durch bestrahlt wirdInfrarot lichtBei sich ständig ändernder Frequenz absorbieren die Moleküle einige Strahlungs frequenzen, und ihre Vibrations-oder Rotations bewegung verursacht die Netto änderung des Dipol moments. Dies führt zum Übergang des molekularen Schwingungs-und Rotations energie niveaus vom Grundzustand in den angeregten Zustand, wodurch die diesen Absorptions bereichen entsprechende Sende licht intensität geschwächt wird. Zeichnen Sie die Kurve der Beziehung zwischen der prozentuellen Durchlässigkeit von Infrarot licht und der Wellenzahl oder Wellenlänge auf, um das Infrarot spektrum zu erhalten.

Grundprinzip

Erstens die Bedingungen der Infrarot absorption. Wenn ein Molekül vibriert, muss es von der Änderung des momentanen Dipol moments begleitet werden. Symmetrische Moleküle: kein Dipol moment, keine Resonanz durch Strahlung, keine Infrarot aktivität. Wie z. B. N2, O2, Cl2 usw. asymmetrisches Molekül: mit Dipol moment und Infrarot aktivität. Zwei, nur wenn die Frequenz der Infrarot strahlung, die das Molekül bestrahlt, die gleiche wie die Frequenz eines bestimmten Vibrations modus des Moleküls ist, nachdem das Molekül Energie absorbiert hat, es wird vom Schwingungs energien iveau des Grundzustands auf das Schwingungs energien iveau der höheren Energie springen, Somit erscheint das entsprechende Absorptions band auf dem Spektrum. Zweitens, die Vibrations arten von Molekülen. Teleskop vibration: Änderung der Bindungs länge, einschl ießlich symmetrischer und asymmetrischer Teleskop vibrationen. Biege vibration: Änderungen des Schlüssel winkels, einschl ießlich Scheren vibration, Flugzeugs chwung, Nicht-Ebenen-Schaukel und Torsion vibrationen.

Faktoren, die die Gruppen absorptions frequenz beeinflussen

Einfluss der äußeren Bedingungen auf die Absorptions spitzen position: Zustands effekt und Lösungsmittel effekt. Wirkung der Moleküls truktur auf die Gruppen absorptions bande; eins, Induktion effekt: Normaler weise erhöht die elektronen ziehende Gruppe die Absorptions wellen zahl benachbarter Gruppen, während die elektronen spendende Gruppe die Wellenzahl verringert. Zwei, Konjugation effekt: Die Konjugation von Gruppen mit elektronen ziehenden Gruppen erhöht die Bindungs kraft konstante von Gruppen, so dass die Absorptions frequenz von Gruppen zunimmt, und die Konjugation von Gruppen mit elektronen spendenden Gruppen verringert die Bindungs kraft konstante von Gruppen, so dass die Absorptions frequenz von Gruppen abnimmt. Wenn es sowohl Induktion effekt als auch Konjugation effekt gibt, wenn die beiden Effekte konsistent sind, werden sich die beiden Effekte gegenseitig stärken, aber sie sind inkonsistent, abhängig von der starken Wirkung. Drei, Dipol felde ffekt: Gruppen nahe beieinander wirken durch den Raum. Vier, Spannungs effekt: Die Streck vibrations wellenzahl der Doppel bindung außerhalb des Rings nimmt mit der Abnahme des Rings zu. Fünf, Wasserstoff bindungs effekt: Die Bildung einer Wasserstoff bindung führt dazu, dass sich die Zahl der Dehnung vibrations wellen auf eine niedrige Wellenzahl bewegt, und die Absorptions intensität wird erhöht. Sechs, sterische Behinderung: Die Konjugation ist durch sterische Hinder ung begrenzt, und die Gruppen absorption liegt nahe am Normalwert. Sieben, der Einfluss der Vibrations kupplungs tautomerie.

Analyse der Infrarot absorptions spektrometrie

Erstens, prüfen Sie, ob das Spektro gramm die Anforderungen erfüllt; zwei, verstehen Sie die Proben quelle, physikalische und chemische Eigenschaften der Probe, andere Analyse daten, Rekristallisation lösungsmittel und Reinheit der Probe; drei, mögliche "falsche Bänder" beseitigen; vier, wenn die molekulare Formel nach anderen Analyse daten geschrieben werden kann, Die molekulare Unsättigung sollte zuerst berechnet werden.