红外光谱的工作原理
- 所有共价键作用更像弹簧,而不是刚性棒
- 就像弹簧一样,化学键可以以多种不同的方式振动
- 振动的频率发生在红外区域的电磁波谱
- 如果有机分子被辐照红外线能源匹配固有振动频率在化学键中,它吸收了一些能量振动的振幅就会增加
- 这被称为共振
分子中不同的振动模式。每种模态都有其特有的振动频率
红外光谱
- 红外光谱是否有一种技术是根据化学成分的变化来识别化合物的振动当它们吸收某种红外光谱频率
- 一个分光光度计用红外辐射照射样品,然后检测强度的红外辐射被分子吸收
- 红外能源只有当分子有永久偶极子随着振动而变化
- 对称分子如O2或H2,因此红外活性
- 的共振频率化学键振动的具体频率是多少
- 而不是显示频率,一个红外光谱显示了一个名为波数
- 波数的倒数是波长单位是厘米-1
- 特征吸收可以与分子中的特定键相匹配
- 这使化学家能够确定官能团现在
化学键吸收范围
- 由于一些吸收带相互重叠,其他分析技术如质谱法应该和红外光谱学鉴定一种未知化合物
解读红外光谱
- 理解如何解释的最好方法是红外光谱是通过看例子和熟悉一个的特征红外光谱
工作的例子
检查所示的两个光谱,并确定哪个属于丙烷-2-醇,哪个属于丙烷酮
答:
-
- 红外光谱一个是丙酮和频谱B是propan-2-ol.
- 在红外光谱中一个在1710厘米左右有强烈的、尖锐的吸收-1对应于酮中的羰基C=O的特征。
- 在频谱B在3200-3500厘米左右存在强烈而广泛的吸收-1表明有一个醇基存在,它对应于丙烷-2-醇中的-OH基。
指纹区
- 约1500厘米以下的区域-1叫做指纹区对于每个分子都是独一无二的
- 它有许多难以分配的峰值
- 这些峰代表复杂的振动相互作用,发生在分子内不同的键
- 的值指纹区在能比较吗红外光谱从数据库中找到一个已知的化合物,然后找到一个完全匹配的
- 这是特别有用的,例如,在识别的特定成员同源系列
- 该系列的所有成员都将显示出相同类型的键,但没有两个分子具有相同的指纹区域
考试技巧
红外数据可以在IB化学数据手册的第26节中找到,因此不需要学习化学键的特定波数范围