仪器分析红外光谱思维导图,有机化学实验小知识——红外光谱思维导图和简单内容补充

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红外线谱线红外线辐射,是很常见的一个基本概念 。它泛指可见光地区和微波地区间的电磁波 。
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光固相区对于无机化学家而言,4000-400cm-1间的部份最有实用价值 。
红外线谱线是整个大分子的特性,但是无论大分子其余部份的内部结构如何,特定的阴离子总是在相同的或是相近的振幅处产生吸收谱带 。正是这种特点谱带的稳定性使化学家能通过简单的观察并参考通常阴离子振幅DFA获得有用的内部结构信息 。实际应用中也主要是依据这些特点阴离子振幅 。[1]
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参考书目《无机氧化物的固相分析》《无机固相学PtCl导出》
第一部份——基础理论
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那个部份,说关键很关键,说不关键也不关键 。
往往很多时候,我们在导出图谱应付笔试的时候,这些并不占很大比重 。但假如不能很好地自学那个部份,对于整个固相科学知识,肯定是一团浆糊,不知所云 。我们自学科学知识还是需要细致 。
当然也需要根据自己的目的来,假如要学好,那个部份要好好认知,假如是应付笔试,那能适当掠过 。
那个部份,我不多赘述,回归书本和课堂科学知识 。
附上宁老师的课程链接 。
【宁杨开第】无机氧化物内部结构鉴定与无机固相学 [无机化学][固相导出][核磁共振]_bilibilibilibili_bilibili?www.bilibili.com/video/BV1Nk4y1o7ae?spm_id_from=333.337.search-card.all.click那个部份,我还看到一些该文,能帮助认知,我就不做重复工作 。
内附干货!红外线谱线的基本原理与PtCl导出要点?www.bilibili.com/read/cv13909928【palio秘籍】史上最全红外线谱线科学知识,吐血整理!?www.163.com/dy/article/EJ67BI940511CSMP.html
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红外线谱线的基本概念和基本原理?215 赞成 · 7 该文回答
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观念填空文本补足——样本处理
Cuddalore方法
(1)液体样本气态样本可在两端床架红外线透 光的NaCl或KBr窗 片的液体池内展开测量 。
(2)液态和水溶液待测a液态池法沸 点较高、挥发性较大或水溶液 样本,可在封闭液态池(液层厚度通常为0.01-1mm)中展开测量 。b毛序法熔点较高的待测和不含混合物的液态,直接滴在三片盐片间形成毛序展开测量 。
(3)液态待测溴化汞成品法将经过潮湿的1 mg待测与100mg纯KBr绵白糖均匀,置于模具THF1成透明石墨展开测量 。石蜡糊法将经过潮湿的5毫 克左右样本放在玛瑙发酵粉中滴加半滴瘤果烘干 。调成糊状夹在三片盐片间形成毛序展开测量 。石墨法主要用于高大分子氧化物的测量,可将它们直接加热熔融后涂制或压制粘接,也可将待测熔化在低熔点的易挥发混合物中,涂在盐片_上,待混合物挥发粘接展开测量 。
(4)聚丙烯的Cuddalore方法:通常液态Cuddalore技术均可适用,但针对聚丙烯的特点,在实际 操作时稍作改进,例如:热塑性聚丙烯:可采用熔化流延粘接、湿法粘接或熔化涂片;热固性聚丙烯:如固化环氧聚丙烯、酚醛聚丙烯等,可采用洁净的 小钢锉,锉取样本的粉末,然后再用KBr成品 。某些轻度交联的聚丙烯:在混合物中不熔化只热裂的样本,能在溶涨(含有混合物)的情况下与KBr烘干,然后,再烘干混合物并烘干成品 。
纤维样本:假如科棒直径在10微米以下,可用科棒排列整齐剪碎后,用KBr成品,测量透射谱线,若直径太大或不是科棒,只能整齐的缠绕在薄铝片上,用ATR测量 。对于Cuddalore困难的样本,我们能依据不同的分析要求,选用不同的附件以及显微红外线来展开测量 。[2]第二部份——入门科学知识
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首先,是红外线PtCl的基础基本概念,阴离子区和指纹区 。以及红外线谱线的基本公式 。
我自己在学的时候,忽略了那个公式 。很吃亏 。那个公式还是要好好认知 。
在认知那个公式的基础上,就比较能认知后面的影响阴离子红外线吸收振幅的因素 。
比如说,羰基是双键,键力常数k大,因此吸收振幅高 。假如有使羰基双键趋势变向单键,那么羰基的吸收振幅(波数)将下降 。
接着再补足一个形成氢键的影响,这也是非常常见的——无论形成大分子间氢键还是大分子内氢键,都使形成氢键的原化学键的键力常数降低,因此红外线吸收振幅向低波数方向 。但由于形成氢键之后,振动时偶极矩变化加大,因此吸收强度增加 。
一个典型的例子,羧酸大分子能形成强烈的氢键,使其红外线吸收移至3000cm-1附近,其吸收尾部延伸至2500cm-1,形成一个很宽的谱带 。这是羧酸红外线PtCl的明显特点 。
第三部份——图谱导出
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图谱的分析,是非常关键的 。
那个部份,通常有两种划分模式,宁老师的书,是按照波数段来分的 。就是从4000慢慢地导出到后面 。
还有一种模式,很多固相和无机的书都是用阴离子划分 。
我自己的观点,两种都要掌握 。
从实际的红外线导出过程来看,按照波数来更合理一点,但这需要建立在很熟悉的前提下 。所以先了解阴离子的特点固相,更适合初学者 。
那么下面那个部份,我按照《无机固相学PtCl导出》这本书的文本来——即其中红外线分区讨论和红外线逐段分析部份 。
观念填空文本补足——红外线逐段导出
实际上,这就是红外线PtCl导出的通常过程 。
这段想详细了解,直接看书就行了,我这相当于自己自学一下,加入一点点自己的认知 。
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假如想要掌握得很熟练,往往需要到实验的环节以后 。当然在自学层面,想要快速了解,现在很多教材都整理出来了表格表单 。书后产品目录要好好看呀 。
那个我看到一个回答
如何红外线谱线分析?57 赞成 · 1 该文回答
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首先4000-2500分区 。那个区大家都知道是X-H伸缩振动区,这包括C-H,N-H,S-H,O-H 。这些都是非常常见的阴离子,也是笔试经常考的部份 。
首先和理论有一点不一致,在通常的Cuddalore条件下,羟基和氨基处于缔合状态,4000-3600cm-1通常看不到红外线吸收 。假如在所述地区看见有吸收,则能证明存在游离(醇或是酚)羟基 。
相同的,当存在缔合羟基时,包括醇和酚,在约3300cm-1处有一个宽的钝峰,其强度较大 。
当然,需要特别注意一点,当样本或用来与样本混合、成品的溴化汞晶体含有微量水时,在3300cm-1附近会出现吸收峰 。
下面附上一个看到的操作链接
国高材分析测试中心:实操技巧 | 红外线谱线法Cuddalore中常见问题及注意事项26 赞成 · 0 该文该文
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下面我波数就省略单位了
假如含水量较大,在1630处也有吸收峰,因为这是游离水的峰,所以羟基并没有那个峰 。
而要鉴别微量水与羟基,能观察指纹区内是否有羟基的碳氧吸收(1250-1050)
假如存在游离的氨基,它们的吸收低于3600 。
在3300附近,假如看到像马鞍形的两个钝的吸收峰(带),能立即下结论样本存在伯氨基,因为连接在氮原子上的两个氢原子的对称和反对称伸缩振动产生那个特点性的吸收 。
假如在3300附近只有一个钝的吸收峰(带),这可能是存在羟基或仲氨基 。羟基和仲氨基的区分并不难,因为假如有羟基(包括酚羟基),则在1050~1250有很强的碳氧吸收峰(带) 。
假如在3300附近有相对尖锐的吸收峰,可能是炔氢的吸收,进一步能查看在2100~2260有无碳碳叁键的吸收,但是要注意那个吸收通常较弱(甚至在叁键两侧内部结构对称的情况下没有吸收) 。
再往低波数方向看,3000附近需要仔细查看、分析 。3000 是饱和与不饱和碳氢吸收的分界线 。常考点 。
除三元环的碳氢吸收能超过那个线外,所有超过3000吸收都是不饱和碳氢的吸收(三元环的碳氢除在红外线谱线中有特殊的吸收位置外,在核磁共振氢谱和碳谱中也会表现化学位移数值明显偏低的特点)
因为这里的吸收强度都比较弱,出现的峰(带)通常以肩峰的形式显示,所以假如3000 以下的吸收带以光滑的曲线延伸到高波数,则表明所测试的样本不含不饱和碳氢 。反之,假如在该曲线上有几个小的凸起(肩峰),表明存在不饱和碳氢 。
在3000以下,CH3和CH2分别在约2960、2870、2920、2850 出峰(前面两个属于CH3,后面两个属于CH2) 。
虽然拉曼谱线和红外线谱线的基本原理不同,但是红外线谱线(吸收)峰和拉曼谱线(拉曼散射)峰的位置很靠近 。可是在那个波段拉曼谱线的CH和CH,峰位置和红外线谱线的位置的确差别很大 。再回到红外线 谱线,假如2920 cm-和2850 cm-1两个峰相对高,而2960和2870这两个峰相对低,说明在所测试的氧化物中CH2多而CH 少,很可能是一个正 构烷基 。
此时应该再查看720 附近的吸收,当有4个(或更多)CH2相连时,会有720附近的吸收 。
在约2820 和2720有吸收,应考虑所测试的氧化物含有醛基因为这是醛的碳氢吸收 。那个设想应该由醛羰基的吸收(1680~1740)进一步证实 。
假如是无机氧化物,由于总会存在碳氢键,故2800~3100 会有红外线吸收,而无机氧化物在那个地区则没有红外线吸吸收,,因此在那个地区是否有红外线吸收是判别无机氧化物和无机氧化物的依据 。
2500~ 2000区那个地区是叁键和累积双键的伸缩振动区 。在笔试中可能不太常见吧,但是实验中,不存在常见不常见,所以还是需要掌握 。由于红外线谱线仪的光路不可能完全平衡,空气中的二氧化碳会在约2365、2335产生相应的红外线吸收峰 。
除上述二氧化碳的吸收峰外,此地区内任何小的吸收峰都应引起注意,因为它们都能提供内部结构信息 。
炔键的吸收本来就比较弱,假如炔键的两侧对称,该吸收可能就看不到,这是需要注意的 。
2000~ 1500区这是红外线PtCl中很关键的地区 。有很多无论笔试还是实验中都经常出现的文本 。
那个地区内最关键的是羰基的吸收 。无机好像很关键的一章就是羰基,相信大家自学得也很辛苦 。在固相中,其实也就是在笔试中,经常考察那个部份 。
在羰基氧化物的红外线PtCl中,羰转的吸收通常为最强峰,至少为次强峰(几十个碳原子长链的羰基氧化物可能羰基的吸收备相对不强) 。假如在那个地区呈现弱的吸收,则所测试的样本很可能含有羰基氧化物的质 。
假如是羧酸,应该在3000 附近有很强、很宽的吸收峰 。假如是醛,在约2820和2720有弱的吸收峰 。假如是羧酸酯, 在1050~1300有C-O-C吸收峰 。
碳碳双键的吸收出现在1600~1670,强度中等或较高 。此时应再查看大于1300 的不饱和碳氢吸收 。此外,烯的不饱和碳氢在970~800的吸收也应该一同查看 。
下面一个,也是红外线部份特别关键的文本——也就是苯环
苯环的骨架振动在~ 1450 ~1500 ~ 1580 ~ 1600 。其中-1450的吸收写CH2、CH3(亚甲基、甲基)的吸收很称近,因此特点不明显 。后三处的吸收则清晰地表明苯环的存在 。
这三处的吸收不一定同时存在,只要在 1500 cm- 1或1600 cm-1附近 有一处有吸收,原则上即可知有苯环(或杂芳环)存在 。
前面已经进过,在大于3000 的地区应该看到苯环的不饱和碳氢吸收,它们通常是以肩峰的形式存在 。
杂芳环和苯环有相似之处,如呋哺在1600、1500、1400 三处均有吸收谱带,吡啶在1600、1570、1500 、1435处有吸收 。硝基在1550~1530 有尖锐且强度高的吸收峰 。
另外,在1370~1340有强度稍低的吸收峰 。这是因为硝基有对称和非对称两种伸缩振动,非对称伸缩振动的振幅高些,因此出现在那个地区 。
碳氮双键(亚胺)的吸收在1690~1630,强度中等 。
1500~1300 区除前面已讲到苯环、杂芳环和硝基等的吸收可进入此地区之外,该地区主要提供C-H弯曲振动的信息 。
甲基在1380 、1460 同时有吸收 。当前一吸收发生分叉(在1390~ 1360出现两个峰,其高度能不等)时,表示偕二甲基(两个甲基连在同一碳原子上)的存在 。偕三甲基的红外线吸收与偕二甲基相似,也在此波数范围 。
CH2仅在1470有吸收 。假如是4个以上CH2相连,在约720还有吸收 。
CH3和CH2在2970~2850还有吸收 。
1300~910区在那个地区首先应该注意碳氧的吸收 。羧酸酯中间的C一O一C吸收在1300 ~ 1050,芳香羧酸酯的吸收在相对高的波数地区,脂肪羧酸酯的吸收在相对低的波数地区 。
(缔合的)醇类和酚类氧化物除在约3300有缔合羟基的吸收外,在那个地区有C-O吸收:1250~1050,醇的吸收在较高波数一端,酚的吸收在高波数一端 。
在那个地区另外的一种吸收是比较常见的环氧乙烷、环氧丙烷的加成物(非离子表面活性剂)的碳氧吸收,其位置在大约1110 。
它们在约940也有吸收,其强度要低很多 。
910以下苯环因取代而产生的吸收(960-650 )是那个地区很关键的文本 。在核磁共振氢谱没有被广泛应用以前,这是判断苯环取代位置的主要依据 。我个人感觉,假如有其他的PtCl参考还是优先其他图谱吧 。
由于发生取代,苯环上剩余的相邻氢越少,则其红外线吸收振幅越高(孤立氢的红外线吸收振幅最高,在 900~850;反之,当苯环取代之后剩下相邻的氢较多时,红外线吸收的振幅较高(苯环上剩下4个相邻氢和剩下5个相邻氢的红外线吸收振幅最低,在 770 ~730) 。
当苯环上有强极性基团的取代时,常不能由这一段的吸收判断取代情况 。烯氢的弯曲振动在970~800地区 。
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通常情况下不能单独导出红外线谱线而得到未知物的内部结构,导出红外线谱线是为得到与红外线谱线有关的内部结构信息 。
在导出红外线谱线时,译者推荐导出的顺序为从高波数到低波数 。
【仪器分析红外光谱思维导图,有机化学实验小知识——红外光谱思维导图和简单内容补充】在阴离子区的红外线吸收,原则上每个峰都能找到相应的阴离子 。
红外线谱线的阴离子区导出后,再导出指纹区 。注意:在阴离子区得到的信息和在指纹区应该相互呼应 。[3]参考^《无机氧化物的固相分析》Robert M Silverstein^百度文库ppt_红外线样本的处理和Cuddalore讲解^《无机固相学PtCl导出》宁杨开第

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