‘壹’ 有机化学的红外光谱怎么学,考研中,难道我把下面的表背下来吗
有机化学的红外光谱怎么学,考研中,难道我把下面的表背下来吗?
回答:
不用全部背下来,但一定要将主要官能团的特征吸收背下来。这些官能团是:
OH,双健(反式和顺式),炔键,羰基,酯基,醛基,酰胺,酰氯(这几个官能团之间的差异)CN,硝基。
目的是,当给你一定的红外吸收时,你能确定是什么官能团。
‘贰’ 在使用红外光谱进行定量分析前,我们需要准备哪些样品的红外吸收光谱文件
但是又红外光谱进行定量分析前,我们需要准备哪些药品?
‘叁’ 大二分析化学~红外光谱图,谁知道怎么做的能麻烦告诉我嘛,
C10H10O,根据不饱和度计算公式,不饱和度为(10*2+2-10)/2=6
有一个氧原子,那先看有没有羰基,1650-1750cm-1干干净净,不是羰基
没有氮原子,在2165cm-1有吸收峰,那就是有炔基,2个不饱和度
1450cm-1,1460cm-1,苯环的骨架震动
3220cm-1 羟基的伸缩振动,1092cm-1C-O伸缩振动,这是醇的特征吸收
2985cm-1为甲基的伸缩振动
再仔细看红外图,在苯环取代的特征区显示为单取代
因此只能是一个结果。
‘肆’ 大学有机化学红外光谱特征频率要掌握吗
需要掌握。
复杂分子中存在许多原子基团,各个原子基团(化学键)在分子被激发后,都会产生特征的振动(亦即化学键的振动),而大部分有机物质的红外光谱基本上都是由C,H,O,N四种元素的振动贡献。研究大量化合物的红外光谱后发现,同一类型的化学键的振动频率非常相近,例如很多具有甲基的化合物都在2800~3000波数这个频率附近出现吸收峰,则这个频率就是甲基的特征频率。
同一类型的基团在不同的化学环境下的频率又是不同的,基团频率会产生位移。只有少数的基团在此处有吸收,因而此谱带在检定分析中,仍然是很有用的。
‘伍’ 红外光谱的原理
红外光谱的原理
当一束具有连续波长的红外光通过物质,物质分子中某个基团的振动频率或转动频率和红外光的频率一样时,分子就吸收能量由原来的基态振(转)动能级跃迁到能量较高的振(转)动能级,分子吸收红外辐射后发生振动和转动能级的跃迁,该处波长的光就被物质吸收。
所以,红外光谱法实质上是一种根据分子内部原子间的相对振动和分子转动等信息来确定物质分子结构和鉴别化合物的分析方法。将分子吸收红外光的情况用仪器记录下来,就得到红外光谱图。红外光谱图通常用波长(λ)或波数(σ)为横坐标,表示吸收峰的位置,用透光率(T%)或者吸光度(A)为纵坐标,表示吸收强度。
当外界电磁波照射分子时,如照射的电磁波的能量与分子的两能级差相等,该频率的电磁波就被该分子吸收,从而引起分子对应能级的跃迁,宏观表现为透射光强度变小。电磁波能量与分子两能级差相等为物质产生红外吸收光谱必须满足条件之一,这决定了吸收峰出现的位置。
红外吸收光谱产生的第二个条件是红外光与分子之间有偶合作用,为了满足这个条件,分子振动时其偶极矩必须发生变化。这实际上保证了红外光的能量能传递给分子,这种能量的传递是通过分子振动偶极矩的变化来实现的。
并非所有的振动都会产生红外吸收,只有偶极矩发生变化的振动才能引起可观测的红外吸收,这种振动称为红外活性振动;偶极矩等于零的分子振动不能产生红外吸收,称为红外非活性振动。
分子的振动形式可以分为两大类:伸缩振动和弯曲振动。前者是指原子沿键轴方向的往复运动,振动过程中键长发生变化。后者是指原子垂直于化学键方向的振动。通常用不同的符号表示不同的振动形式,例如,伸缩振动可分为对称伸缩振动和反对称伸缩振动,分别用 Vs 和Vas 表示。弯曲振动可分为面内弯曲振动(δ)和面外弯曲振动(γ)。
从理论上来说,每一个基本振动都能吸收与其频率相同的红外光,在红外光谱图对应的位置上出现一个吸收峰。实际上有一些振动分子没有偶极矩变化是红外非活性的;另外有一些振动的频率相同,发生简并;还有一些振动频率超出了仪器可以检测的范围,这些都使得实际红外谱图中的吸收峰数目大大低于理论值。
组成分子的各种基团都有自己特定的红外特征吸收峰。不同化合物中,同一种官能团的吸收振动总是出现在一个窄的波数范围内,但它不是出现在一个固定波数上,具体出现在哪一波数,与基团在分子中所处的环境有关。
引起基团频率位移的因素是多方面的,其中外部因素主要是分子所处的物理状态和化学环境,如温度效应和溶剂效应等。
对于导致基团频率位移的内部因素,迄今已知的有分子中取代基的电性效应:如诱导效应、共轭效应、中介效应、偶极场效应等;机械效应:如质量效应、张力引起的键角效应、振动之间的耦合效应等。
红外光谱的分区
通常将红外光谱分为三个区域:近红外区(0.75~2.5μm)、中红外区(2.5~25μm)和远红外区(25~300μm)。一般说来,近红外光谱是由分子的倍频、合频产生的;中红外光谱属于分子的基频振动光谱;远红外光谱则属于分子的转动光谱和某些基团的振动光谱。
由于绝大多数有机物和无机物的基频吸收带都出现在中红外区,因此中红外区是研究和应用最多的区域,积累的资料也最多,仪器技术最为成熟。通常所说的红外光谱即指中红外光谱。
应用
红外光谱对样品的适用性相当广泛,固态、液态或气态样品都能应用,无机、有机、高分子化合物都可检测。此外,红外光谱还具有测试迅速,操作方便,重复性好,灵敏度高,试样用量少,仪器结构简单等特点,因此,它已成为现代结构化学和分析化学最常用和不可缺少的工具。
红外光谱在高聚物的构型、构象、力学性质的研究以及物理、天文、气象、遥感、生物、医学等领域也有广泛的应用。
红外吸收峰的位置与强度反映了分子结构上的特点,可以用来鉴别未知物的结构组成或确定其化学基团;而吸收谱带的吸收强度与化学基团的含量有关,可用于进行定量分析和纯度鉴定。
另外,在化学反应的机理研究上,红外光谱也发挥了一定的作用。但其应用最广的还是未知化合物的结构鉴定。
红外光谱不但可以用来研究分子的结构和化学键,如力常数的测定和分子对称性的判据,而且还可以作为表征和鉴别化学物种的方法。
例如气态水分子是非线性的三原子分子,它的v1=3652厘米、v3=3756厘米、v2=1596厘米而在液态水分子的红外光谱中,由于水分子间的氢键作用,使v1和v3的伸缩振动谱带叠加在一起,在3402厘米处出现一条宽谱带,它的变角振动v2位于1647厘米。
在重水中,由于氘的原子质量比氢大,使重水的v1和v3重叠谱带移至2502厘米处,v2为1210厘米。以上现象说明水和重水的结构虽然很相近,但红外光谱的差别是很大的。
红外光谱具有高度的特征性,所以采用与标准化合物的红外光谱对比的方法来做分析鉴定已很普遍,并已有几种标准红外光谱汇集成册出版,如《萨特勒标准红外光栅光谱集》收集了十万多个化合物的红外光谱图。近年来又将些这图谱贮存在计算机中,用来对比和检索。
‘陆’ 大学分析化学需要重点复习哪些
分析化学分为化学分析和 仪器分析.
化学分析
化学分析的重点是:容量分析和重量分析,和四大滴定。四大滴定分为酸碱滴定,氧化还原滴定,配位滴定,沉淀滴定,这些滴定的方法要注意是哪些方面。
仪器分析
仪器分析重点是:紫外可见光谱分析法,原子光谱分析法,电位分析法,气相色谱法。要懂得每个分析方法的仪器原理,结构,怎么操作减少误差。
‘柒’ 学习红外光谱分析之前,还得具备哪些知识有机化学还是
基础有机化学(大学的我指)
不饱和烃类化合物,饱和烃类化合物,芳香族,醇酚醚醛酮羧酸及其衍生物,还有少量含氮化合物含硫化合物这类,算比较基础的,这样看红外才能理解什么什么基团。
IR谱其实就是个分析用的,一般的目的就是检测化学物质的结构(至少我大学学了3年到现在差不多就这个用),如果上述不了解的话即使知道哪个波长吸收代表有什么基团也无法推断出物质的结构,更别说指纹区识别了。
如果想掌握的好一点的话,我个人认为原子物理(或者说现代物理)也应少有掌握,帮助理解IR谱的原理
‘捌’ 红外光谱的波段考试需要背吗
红外光谱是揭示分子结构中存在哪些化学键官能团的谱学知识,波段不需要背诵、记忆,但有机化合物常见官能团化学键的特征振动频率(如:伸缩振动频率(cm的负1次方)、剪式振动频率、变形振动、摇摆振动等等的振动频率)都是需要记忆的,不然,给你一个化合物的红外光谱你怎么能够说出它具有什么官能团、是个什么化学结构呢?