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哪些化學鍵具有拉曼活性

發布時間:2022-12-12 22:59:38

㈠ 紅外活性與拉曼活性的判斷方法

紅外光譜是分子能選擇性吸收某些波長的紅外線,而引起分子中振動能級和轉動能級的躍遷,檢測紅外線被吸收的情況可得到物質的紅外吸收光譜,又稱分子振動光譜或振轉光譜。在有機物分子中,組成化學鍵或官能團的原子處於不斷振動的狀態。

其振動頻率與紅外光的振動頻率相當。所以,用紅外光照射有機物分子時,分子中的化學鍵或官能團可發生振動吸收,不同的化學鍵或官能團吸收頻率不同,在紅外光譜上將處於不同位置,從而可獲得分子中含有何種化學鍵或官能團的信息。

(1)哪些化學鍵具有拉曼活性擴展閱讀:

影響因素

1、振動基團的拉曼活性。有的基團的振動只有紅外活性或拉曼活性很弱,這時基團含量再高,在拉曼光譜也只會表現出弱峰。

2、振動基團的含量。

3、所用激發光的波長和功率。

4、樣品的照射點,對不均勻的樣品,不同的照射點相對強度和絕對強。

㈡ 拉曼光譜在臨床上可以做什麼

主要用來做拉曼光譜分析的,現在組要應用在測試,安檢,分析,鑒定等行業了 現在品牌很多,這個主要是根據你的使用要求來購買了,比較大型的很全面的!攜帶型的一般都是針對某類樣品開發的.

㈢ 產生拉曼光譜和紅外光譜的量子力學的機理有何不同

紅外光譜又叫做紅外吸收光譜,它是紅外光子與分子振動、轉動的量子化能級共振產生吸收而產生的特徵吸收光譜曲線。要產生
這一種效應,需要分子內部有一定的極性,也就是說存在分子內的電偶極矩。在光子與分子相互作用時,通過電偶極矩躍遷發生了相互
作用。因此,那些沒有極性的分子或者對稱性的分子,因為不存在電偶極矩,基本上是沒有紅外吸收光譜效應的。

拉曼光譜一般也是發生在紅外區,它不是吸收光譜,而是在入射光子與分子振動、轉動量子化能級共振後以另外一個頻率出射光子。
入射和出射光子的能量差等於參與相互作用的分子振動、轉動躍遷能級。與紅外吸收光譜不同,拉曼光譜是一種階數更高的光子——分
子相互作用,要比紅外吸收光譜的強度弱很多。但是由於它產生的機理是電四極矩或者磁偶極矩躍遷,並不需要分子本身帶有極性,因
此特別適合那些沒有極性的對稱分子的檢測。

相同點在於:對於一個給定的化學鍵,其紅外吸收頻率與拉曼位移相等,均代表第一振動能級的能量。因此,對某一給定的化合物,
某些峰的紅外吸收波數和拉曼位移完全相同,紅外吸收波數與拉曼位移均在紅外光區,兩者都反映分子的結構信息。拉曼光譜和紅外光
譜一樣,也是用來檢測物質分子的振動和轉動能級

不同點在於:兩者產生的機理不同;紅外光譜的入射光及檢測光均為紅外光,而拉曼光譜的入射光大多數是可見光,散射光也是可
見光;紅外光譜測定的是光的吸收,而拉曼測定的是光的散射;紅外光譜對於水溶液、單晶和聚合物的檢測比較困難,但拉曼光譜幾乎
可以不必特別制樣處理就可以進行分析,比較方便;紅外光譜不可以用水做溶劑,但是拉曼可以,水似拉曼光譜的一種優良溶劑;拉曼
光譜的是利用可見光獲得的,所以拉曼光譜可用普通的玻璃毛細管做樣品池,拉曼散射光能全部透過玻璃,而紅外光譜的樣品池需要特
殊材料做成的。

本質區別:紅外是吸收光譜,拉曼是散射光譜;拉曼光譜光譜與紅外光譜兩種技術包含的信息通常是互補的。

主要區別:(1)光譜的選擇性法則是不一樣的,紅外光譜是要求分子的偶極矩發生變化才能測到,而拉曼是分子的極化性發生變化才能
測到;

(2)紅外很容易測量,而且信號很好,而拉曼的信號很弱;

(3)使用的波長范圍不一樣,紅外光譜使用的是紅外光,尤其是中紅外,而拉曼可選擇的波長很多,從可見光到 NIR,都可以使用;

(4)拉曼和紅外大多數時候都是互相補充的,就是說,紅外強,拉曼弱,反之也是如此;

(5)在鑒定有機化合物方面,紅外光譜具有較大的優勢,無機化合物的拉曼光譜信息量比紅外光譜的大。

(6)理論基礎和檢測方法存在明顯的不同。我們說物質分子總在不停地振動,這種振動是由各種簡正振動疊加而成的。當簡正振動能
產生偶極矩的變化時,它能吸收相應的紅外光,即這種簡正振動具有紅外活性;具有拉曼活性的簡正振動,在振動時能產生極化度的變
化,它能與入射光子產生能量交換,使散射光子的能量與入射光子的能量產生差別,這種能量的差別稱為拉曼位移,它與分子振動的能
級有關,拉曼位移的能量水平也處於紅外光譜區。


紅外光譜法的檢測直接用紅外光檢測處於紅外區的分子的振動和轉動能量;而拉曼光譜法的檢測是用可見激光來檢測處於紅外區的分子的振動和轉動能量,它是一種間接的檢測方法。

㈣ 哪些物質同時具有拉曼活性與紅外活性

對於具有對稱中心的化合物(多晶或單晶物質),其拉曼活性振動模式即為非紅外活性振動模式,反之亦然;但當該化合物不具有對稱中心時(玻璃態),其拉曼振動模式同時具有紅外活性。因此,多種氧化物構成的玻璃同時具有拉曼與紅外活性。

㈤ 拉曼光譜能分析出什麼

1、單道檢測的拉曼光譜分析技術。

2、以CCD為代表的多通道探測器的拉曼光譜分析技術。

3、採用傅立葉變換技術的FT-Raman光譜分析技術。

4、共振拉曼光譜分析技術。

5、表面增強拉曼效應分析技術。

(5)哪些化學鍵具有拉曼活性擴展閱讀:

拉曼分析的是分子鍵極化性的變化情況。光與分子的相互作用會導致電子雲形變。這種形變稱作極化度變化。 分子鍵具有特定的能量遷躍,在此期間極化度會發生變化,從而產生拉曼活性。量子力學對拉曼散射過程的描述是:當光子與分子相互作用時,分子可能遷躍至更高能量的虛能態。

㈥ 什麼樣的分子的振動具有紅外或拉曼活性

紅外活性:簡正振動可以使偶極矩發生變化時,該振動在紅外譜中會出現。

拉曼活性:如果該振動在Raman譜中出現, 其極化率必須改變。

㈦ 拉曼光譜儀主要應用在哪些領域

1、拉曼光譜在化學研究中的應用

拉曼光譜在有機化學方面主要是用作結構鑒定和分子相互作用的手段,它與紅外光譜互為補充,可以鑒別特殊的結構特徵或特徵基團。拉曼位移的大小、強度及拉曼峰形狀是鑒定化學鍵、官能團的重要依據。利用偏振特性,拉曼光譜還可以作為分子異構體判斷的依據。在無機化合物中金屬離子和配位體間的共價鍵常具有拉曼活性,由此拉曼光譜可提供有關配位化合物的組成、結構和穩定性等信息。另外,許多無機化合物具有多種晶型結構,它們具有不同的拉曼活性,因此用拉曼光譜能測定和鑒別紅外光譜無法完成的無機化合物的晶型結構。

在催化化學中,拉曼光譜能夠提供催化劑本身以及表面上物種的結構信息,還可以對催化劑制備過程進行實時研究。同時,激光拉曼光譜是研究電極/溶液界面的結構和性能的重要方法,能夠在分子水平上深入研究電化學界面結構、吸附和反應等基礎問題並應用於電催化、腐蝕和電鍍等領域。

2、拉曼光譜在高分子材料中的應用

拉曼光譜可提供聚合物材料結構方面的許多重要信息。如分子結構與組成、立體規整性、結晶與去向、分子相互作用,以及表面和界面的結構等。從拉曼峰的寬度可以表徵高分子材料的立體化學純度。如無規立場試樣或頭-頭,頭-尾結構混雜的樣品,拉曼峰是弱而寬,而高度有序樣品具有強而尖銳的拉曼峰。研究內容包括:

(1)化學結構和立構性判斷:高分子中的C=C、C-C、S-S、C-S、N-N等骨架對拉曼光譜非常敏感,常用來研究高分子的化學組份和結構。

(2)組分定量分析:拉曼散射強度與高分子的濃度成線性關系,給高分子組分含量分析帶來方便。

(3)晶相與無定形相的表徵以及聚合物結晶過程和結晶度的監測。

(4)動力學過程研究:伴隨高分子反應的動力學過程如聚合、裂解、水解和結晶等。相應的拉曼光譜某些特徵譜帶會有強度的改變。

(5)高分子取向研究:高分子鏈的各向異性必然帶來對光散射的各向異性,測量分子的拉曼帶退偏比可以得到分子構型或構象等方面的重要信息。

(6)聚合物共混物的相容性以及分子相互作用研究。

(7)復合材料應力鬆弛和應變過程的監測。

(8)聚合反應過程和聚合物固化過程監控。

3、拉曼光譜技術在材料科學研究中的應用

拉曼光譜在材料科學中是物質結構研究的有力工具,在相組成界面、晶界等課題中可以做很多工作。包括:

(1)薄膜結構材料拉曼研究:拉曼光譜已成CVD(化學氣相沉積法)制備薄膜的檢測和鑒定手段。拉曼可以研究單、多、微和非晶硅結構以及硼化非晶硅、氫化非晶硅、金剛石、類金剛石等層狀薄膜的結構。

(2)超晶格材料研究:可通過測量超晶格中的應變層的拉曼頻移計算出應變層的應力,根據拉曼峰的對稱性,知道晶格的完整性。

(3)半導體材料研究:拉曼光譜可測出經離子注入後的半導體損傷分布,可測出半磁半導體的組分,外延層的質量,外延層混品的組分載流子濃度。

(4)耐高溫材料的相結構拉曼研究。

(5)全碳分子的拉曼研究。

(6)納米材料的量子尺寸效應研究。

4、拉曼光譜在生物學研究中的應用

拉曼光譜是研究生物大分子的有力手段,由於水的拉曼光譜很弱、譜圖又很簡單,故拉曼光譜可以在接近自然狀態、活性狀態下來研究生物大分子的結構及其變化。

生物大分子的拉曼光譜可以同時得到許多寶貴的信息:

(1)蛋白質二級結構:α-螺旋、β-折疊、無規捲曲及β-回轉

(2)蛋白質主鏈構像:醯胺Ⅰ、Ⅲ,C-C、C-N伸縮振動

(3)蛋白質側鏈構像:苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的側鏈和後二者的構像及存在形式隨其微環境的變化

(4)對構像變化敏感的羧基、巰基、S-S、C-S構像變化

(5)生物膜的脂肪酸碳氫鏈旋轉異構現象。

(6)DNA分子結構以及和DNA與其他分子間的作用。

(7)研究脂類和生物膜的相互作用、結構、組分等。

(8)對生物膜中蛋白質與脂質相互作用提供重要信息。

5、拉曼光譜在中草葯研究中的應用

各種中草葯因所含化學成分的不同而反映出拉曼光譜的差異,拉曼光譜在中草葯研究中的應用包括:

(1)中草葯化學成分分析

高效薄層色譜(TLC)能對中草葯進行有效分離但無法獲得各組份化合物的結構信息,而表面增強拉曼光譜(SERS)具有峰形窄、靈敏度高、選擇性好的優點,可對中草葯化學成分進行高靈敏度的檢測。利用TLC的分離技術和SERS的指紋性鑒定結合,是一種在TLC原位分析中草葯成分的新方法。

(2)中草葯的無損鑒別

由於拉曼光譜分析,無需破壞樣品,因此能對中草葯樣品進行無損鑒別,這對名貴中中草葯的研究特別重要。

(3)中草葯的穩定性研究

利用拉曼光譜動態跟蹤中草葯的變質過程,這對中草葯的穩定性預測、監控葯材的質量具有直接的指導作用。

(4)中葯的優化

對於中草葯及中成葯和復方這一復雜的混合物體系,不需任何成分分離提取直接與細菌和細胞作用,利用拉曼光譜無損採集細菌和細胞的光譜圖,觀察細菌和細胞的損傷程度,研究其葯理作用,並進行中葯材、中成葯和方劑的優化研究。

6、拉曼光譜技術在寶石研究中的應用

拉曼光譜技術已被成功地應用於寶石學研究和寶石鑒定領域。拉曼光譜技術可以准確地鑒定寶石內部的包裹體,提供寶石的成因及產地信息,並且可以有效、快速、無損和准確地鑒定寶石的類別--天然寶石、人工合成寶石和優化處理寶石。

(1)拉曼光譜在寶石包裹體研究中的應用

拉曼光譜可以用於寶石包裹體化學成分的定性、定量檢測,利用拉曼光譜技術研究礦物內的包裹體特徵,可以獲得有關寶石礦物的成因及產地的信息。

(2)拉曼光譜在寶石鑒定中的應用

拉曼光譜測試的微區可達1-2um,在寶石鑒定中具有明顯的優勢,能夠探測寶石極其微小的雜質、顯微內含物和人工摻雜物,且能滿足寶石鑒定所必須的無損、快速的要求。

另外,拉曼顯微鏡的共聚焦設計(confoal)可以實現在不破壞樣品的情況下對樣品進行不同深度的探測而同時完全排除其他深度樣品的干擾信息,從而獲得不同深度樣品的真實信息,這在分析多層材料時相當有用。共焦顯微拉曼光譜技術有很好的空間解析度,從而可以獲得界面過程中物種分子變化情況、相應的物種分布、物種分子在界面不同區域的吸附取向等。

㈧ 拉曼圖譜的峰強度與哪些因素有關

影響因素:

1)振動基團的拉曼活性。有的基團的振動只有紅外活性或拉曼活性很弱,這時基團含量再高,在拉曼光譜也只會表現出弱峰。

2)振動基團的含量。

3)所用激發光的波長和功率。

4)樣品的照射點,對不均勻的樣品,不同的照射點相對強度和絕對強度都可能不同。

光照射到物質上發生彈性散射和非彈性散射,彈性散射的散射光是與激發光波長相同的成分,非彈性散射的散射光有比激發光波長長的和短的成分,。拉曼效應是光子與光學支聲子相互作用的結果。

(8)哪些化學鍵具有拉曼活性擴展閱讀:

設仍回到初始的電子態,則有如圖所示的三種情況。因而散射光中既有與入射光頻率相同的譜線,也有與入射光頻率不同的譜線。

在以波數為變數的拉曼光譜圖上,斯托克斯線和反斯托克斯線對稱地分布在瑞利散射線兩側, 這是由於在上述兩種情況下分別相應於得到或失去了一個振動量子的能量。

一般情況下,斯托克斯線比反斯托克斯線的強度大。這是由於Boltzmann分布,處於振動基態上的粒子數遠大於處於振動激發態上的粒子數。

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