Principio y aplicación del espectro infrarrojo

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

El Espectro de absorción infrarroja es también un tipo de Espectro de absorción molecular. Cuando la muestra es irradiada porLuz infrarrojaCon frecuencia que cambia continuamente, las moléculas absorben algunas frecuencias de radiación, y su movimiento de vibración o rotación provoca el cambio neto del momento dipolar, dando como resultado la transición de la vibración molecular y el nivel de energía de rotación desde el estado fundamental al estado excitado, lo que debilita la intensidad de la luz transmitida correspondiente a estas regiones de absorción. Registrar la curva de la relación entre el porcentaje de transmitancia de la luz infrarroja y el número de onda o longitud de onda para obtener el espectro infrarrojo.

Principio fundamental

Primero, las condiciones de absorción infrarroja. Uno, cuando una molécula vibra, debe ir acompañado del cambio de momento dipolar instantáneo. Moléculas simétricas: sin momento dipolar, sin resonancia causada por la radiación, sin actividad infrarroja. Como N2, O2, Cl2, etc. molécula asimétrica: Tener momento dipolar y actividad infrarroja. Dos, sólo cuando la frecuencia de la 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 de tierra hasta el nivel de energía de vibración de energía más alto, Así aparecerá la banda de absorción correspondiente en el espectro. En segundo lugar, los tipos de moléculas de vibración. Vibración telescópica: cambio de longitud de enlace, incluyendo vibración telescópica simétrica y asimétrica. Vibración de flexión: cambios de ángulo clave, incluyendo vibración de tijera, oscilación plana, oscilación no plana y vibración de torsión.

Factores que afectan la frecuencia de absorción del grupo

Influencia de las condiciones externas en la posición del pico de absorción: efecto del estado y efecto del disolvente. Efecto de la estructura molecular en la banda de absorción del grupo; uno, efecto de Inducción: por lo general, el Grupo de extracción de electrones aumenta el número de ondas de absorción de grupos adyacentes, mientras que el grupo de donación de electrones disminuye el número de ondas. Dos, efecto de conjugación: la conjugación de grupos con grupos de extracción 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 frecuencia de absorción de los grupos disminuye. Cuando hay tanto 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: 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 de enlace de hidrógeno hace que el número de onda de vibración de estiramiento se mueva a un número de onda bajo, y la intensidad de absorción se mejora. Seis, impedimento estérico: la conjugación está limitada por El impedimento estérico y la absorción del grupo está cerca del valor normal. Siete, la influencia del tautomerismo de acoplamiento de vibración.

Análisis de espectrometría de absorción infrarroja

Uno, compruebe si el espectrograma cumple con los requisitos; dos, entender la fuente de la muestra, 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 según otros datos de análisis, La insaturación molecular debe calcularse primero.