【摘要】 近红外光谱仪由光源、单色器、探测器和计算机信息处理系统组成的测试仪器。
红外图谱(IR)
近红外光谱仪由光源、单色器、探测器和计算机信息处理系统组成的测试仪器。红外吸收光谱是分子中成键原子振动能级跃迁而产生的吸收光谱,只有引起分子偶极矩变化的振动才能产生红外吸收。
红外分析原理:吸收红外光能量,引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁;
谱图的表示方法:相对透射光能量随透射光频率变化;
提供的信息:峰的位置、强度和形状,提供功能团或化学键的特征振动频率。红外吸收光谱主要用于结构分析、定性鉴别及定量分析。
分子的振动模式分为两种,即伸缩振动和变形振动,如图所示:
亚甲基振动模式
甲基振动模式
红外光谱测试
红外光谱的特征吸收峰对应分子基团,因此可以根据红外光谱推断出分子结构式。
红外分析的样品要求:
1)、样品必须预先纯化,以保证有足够的纯度;
2)、样品须预先除水干燥,避免损坏仪器,同时避免水峰对样品谱图的干扰;
3)、易潮解的样品,请用户自备干燥器放置;
4)、对易挥发、升华、对热不稳定的样品,请用带密封盖或塞子的容器盛装并盖紧,同时必须在样品分析任务单上注明;
5)、对于有毒性和腐蚀性的样品,用户必须用密封容器装好。送样时必须分别在样品瓶标签的明显位置和分析任务单上注明。
红外测试样品制备方法:
1、固体样品:压片法、粉末法、薄膜法、糊剂法;
2、液体样品:液体试样、液膜法。
以下是甲醇红外光谱分析过程:
甲醇红外光谱结构分析过程
红外分析口诀:
红外可分远中近,中红特征指纹区。
1300来分界,注意横轴划分异。
看图要知红外仪,弄清物态液固气。
样品来源制样法,物化性能多联系。
识图先学饱和烃,三千以下看峰形。
2960、2870是甲基,2930、2850亚甲峰。
1470碳氢弯,1380甲基显。
二个甲基同一碳,1380分二半。
面内摇摆720,长链亚甲亦可辨。
烯氢伸展过三千,排除倍频和卤烷。
末端烯烃此峰强,只有一氢不明显。
化合物,有键偏,~1650会出现。
烯氢面外易变形,1000以下有强峰。
910端基氢,再有一氢990。
顺式二氢690,反式移至970。
单氢出峰820,干扰顺式难确定。
炔氢伸展三千三,峰强很大峰形尖。
三键伸展二千二,炔氢摇摆六百八。
芳烃呼吸很特征,1600~1430。
1650~2000,取代方式区分明。
900~650,面外弯曲定芳氢。
五氢吸收有两峰,700和750。
四氢只有750,二氢相邻830。
间二取代出三峰,700、780,880处孤立氢。
醇酚羟基易缔合,三千三处有强峰。
C-O伸展吸收大,伯仲叔醇位不同。
1050伯醇显,1100乃是仲。
1150叔醇在,1230才是酚。
1110醚链伸,注意排除酯酸醇。
若与π键紧相连,二个吸收要看准。
1050对称峰,1250反对称。
苯环若有甲氧基,碳氢伸展2820。
次甲基二氧连苯环,930处有强峰。
环氧乙烷有三峰,1260环振动。
九百上下反对称,八百左右最特征。
缩醛酮,特殊醚,1110非缩酮。
酸酐也有C-O键,开链环酐有区别。
开链强宽一千一,环酐移至1250。
羰基伸展一千七,2720定醛基。
吸电效应波数高,共轭则向低频移。
张力促使振动快,环外双键可类比。
二千五到三千三,羧酸氢键峰形宽。
920,钝峰显,羧基可定二聚酸。
酸酐千八来偶合,双峰60严相隔。
链状酸酐高频强,环状酸酐高频弱。
羧酸盐,偶合生,羰基伸缩出双峰。
1600反对称,1400对称峰。
1740酯羰基,何酸可看碳氧展。
1180甲酸酯,1190是丙酸。
1220乙酸酯,1250芳香酸。
1600兔耳峰,常为邻苯二甲酸。
氮氢伸展三千四,每氢一峰很分明。
羰基伸展酰胺I,1660有强峰。
N-H变形酰胺II,1600分伯仲。
伯胺频高易重叠,仲酰固态1550。
碳氮伸展酰胺III,1400强峰显。
胺尖常有干扰见,N-H伸展三千三。
叔胺无峰仲胺单,伯胺双峰小而尖。
1600碳氢弯,芳香仲胺千五偏。
八百左右面内摇,确定最好变成盐。
伸展弯曲互靠近,伯胺盐三千强峰宽。
仲胺盐、叔胺盐,2700上下可分辨。
亚胺盐,更可怜,2000左右才可见。
硝基伸缩吸收大,相连基团可弄清。
1350、1500,分为对称反对称。
氨基酸,成内盐,3100~2100峰形宽。
1600、1400酸根展,1630、1510碳氢弯。
盐酸盐,羧基显,钠盐蛋白三千三。
矿物组成杂而乱,振动光谱远红端。
钝盐类,较简单,吸收峰,少而宽。
注意羟基水和铵,先记几种普通盐。
1100是硫酸根,1380硝酸盐。
1450碳酸根,一千左右看磷酸。
硅酸盐,一峰宽,1000真壮观。
勤学苦练多实践,红外识谱不算难。
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