Principio y aplicación del espectro infrarrojo

Definición y generación deinfrarrojoEspectro de absorción La energía vibratoria de las moléculas es mayor que la energía de rotación. Cuando el nivel de energía vibratoria pasa, se acompaña inevitablemente por las transiciones de nivel de energía de rotación, por lo que no se puede medir el espectro vibratorio puro, y solo se puede obtener el espectro vibracional rotacional de las moléculas, que se llama espectro de absorción infrarroja.

El espectro de absorción infrarroja también es un tipo de espectro de absorción molecular. Cuando la muestra se irradia porluz infrarrojaCon la frecuencia cambiante continuamente, las moléculas absorben algunas frecuencias de radiación, y su vibración o movimiento de rotación provoca el cambio neto del momento dipolar, lo que resulta en la transición de la vibración molecular y el nivel de energía de rotación desde el estado fundamental hasta el estado excitado, que debilita el intensidad de luz transmitida correspondiente a estas regiones de absorción. Registre la curva de la relación entre el porcentaje de transmitancia de la luz infrarroja y el número de onda o la longitud de onda para obtener el espectro infrarrojo.

Principio fundamental

Primero, las condiciones de absorción infrarroja. Uno, cuando una molécula vibra, debe estar acompañada por el cambio del momento dipolar instantáneo. Moléculas simétricas: sin momento dipolo, sin resonancia causada por radiación, sin actividad infrarroja. como N2, O2, CL2, etc. Molécula asimétrica: tener momento dipolar y actividad infrarroja. Dos, solo cuando la frecuencia de radiación infrarroja que irradia la molécula es la misma que la frecuencia de un cierto modo de vibración de la molécula, después de que la molécula absorbe energía, saltará desde el nivel de energía de vibración del estado fundamental hasta el nivel de energía de vibración de energía más alto , por lo tanto, la banda de absorción correspondiente aparecerá en el espectro. En segundo lugar, los tipos de vibración de moléculas. Vibración telescópica: cambio de longitud de enlace, incluida la vibración telescópica simétrica y asimétrica. Vibración de flexión: cambios en el ángulo clave, incluida la vibración de tijera, la oscilación plana, la oscilación sin plano y la vibración torsional.

Factores que afectan la frecuencia de absorción del grupo

Influencia de las condiciones externas en la posición del pico de absorción: efecto de estado y efecto disolvente. Efecto de la estructura molecular en la banda de absorción del grupo; Uno, efecto de inducción: por lo general, el grupo de retirada de electrones aumenta el número de onda de absorción de grupos adyacentes, mientras que el grupo donador de electrones disminuye el número de onda. Dos, efecto de conjugación: la conjugación de grupos con grupos de retiro de electrones aumenta la constante de fuerza de enlace de los grupos, por lo que aumenta la frecuencia de absorción de los grupos, y la conjugación de grupos con grupos donadores de electrones disminuye la constante de fuerza de enlace de los grupos, por lo que la constante de grupos, por lo que la La frecuencia de absorción de los grupos disminuye. Cuando hay efecto de inducción y efecto de conjugación, si los dos efectos son consistentes, los dos efectos se fortalecerán entre sí, pero son inconsistentes, dependiendo del fuerte efecto. Tres, efecto de campo dipolo: los grupos cercanos entre sí actúan a través del espacio. Cuatro, efecto de tensión: el número de onda de vibración de estiramiento del doble enlace fuera del anillo aumenta con la disminución del anillo. Cinco, Efecto de enlace de hidrógeno: la formación del enlace de hidrógeno hace que el número de onda de vibración de estiramiento se mueva al número de onda bajo, y la intensidad de absorción aumenta. Seis, obstáculo estérico: la conjugación está limitada por el obstáculo estérico, y la absorción del grupo está cerca del valor normal. Siete, la influencia del tautomerismo de acoplamiento de vibración.

Análisis de la espectrometría de absorción infrarroja

Uno, verifique si el espectrograma cumple con los requisitos; Dos, comprendan la fuente de muestra, las propiedades físicas y químicas de la muestra, otros datos de análisis, disolvente de recristalización y pureza de la muestra; tres, eliminar posibles \"bandas falsas \"; Cuatro, si la fórmula molecular se puede escribir de acuerdo con otros datos de análisis, la insaturación molecular debe calcularse primero.