紅外吸收光譜定性分析

[目的要求]

掌握溶液試樣紅外光譜圖的測繪方法，利用紅外光譜圖進行化合物的鑒定。

[基本原理]

    在紅外光譜分析中，固體(ti) 試樣和液體(ti) 試樣都可采用合適的溶劑製成溶液，置於(yu) 光程為(wei) 0.01—1 mm的液槽中進行測定。當液體(ti) 試樣量很小或沒有合適的溶劑時，就可直接測定其純液體(ti) 的光譜。通常是將一滴純液體(ti) 夾在兩(liang) 塊鹽片之間以得到一層液膜，然後放入光路中進行測定，這種方法適用於(yu) 定性分析。

    製作溶液試樣時常用的溶劑有CCl4（適用於(yu) 高頻範圍）、CS2、（適用於(yu) 低頻範圍）、CHCl3等，對於(yu) 高聚物則多采用四氫呋喃（適用於(yu) 氫鍵研究）、甲乙酮、**、二甲亞(ya) 碸、氯苯等。一般選擇溶劑時應做到：(1)要注意溶劑—溶質間的相互作用，以及由此引起的特征譜帶的位移和強度的變化，例如在測定含羥基及氨基的化合物時，要注意配成稀溶液，以避免分子間的締和；(2) 由於(yu) 溶劑本身存在著吸收，所以選擇時要注意溶劑的光譜，通常其透光率小於(yu) 35%的範圍內(nei) 將會(hui) 有幹擾，大於(yu) 70%的範圍內(nei) 則認為(wei) 是透明的；(3)使用的溶劑必須幹燥，以消除水的強吸收帶，防止損傷(shang) 槽鹽片；(4)有些溶劑由於(yu) 易揮發、易燃且有毒性，使用時必須小心。

    進行紅外光譜定性分析，通常有兩(liang) 種方法：

  （1）用標準物質對照

    在相同的製樣和測定條件下（包括儀(yi) 器條件、濃度、壓力、濕度等），分別測繪被分析化合物（要保證試樣的純度）和標準的純化合物的紅外光譜圖。若兩(liang) 者吸收峰的頻率、數目和強度*一致，則可認為(wei) 兩(liang) 者是相同的化合物。

  （2）查閱標準光譜圖

    標準的紅外譜圖集，常見的有薩特勒（Sadtler）紅外譜圖集，“API”紅外光譜圖，“DMS”周邊缺口光譜卡片。

    上述的定性分析方法，一般是驗證被分析的化合物是否為(wei) 所期待的化合物的一種鑒定方法。如果要用紅外光譜定性未知物的結構，則必須結合其他分析手段進行譜圖解析。如果解析結果是前人鑒定過的化合物，則可繼續采用上述方法進行鑒定。如是未知物，就需得到其他方麵的數據（如核磁共振譜、質譜、紫外光譜等），以提出可能的結構式。

[儀(yi) 器與(yu) 試劑]

    IR—400型紅外分光光度計或7400型紅外分光光度計；洗耳球；2 mL注射器；可拆式液槽；固定式液槽（0.5 mm和0.1 mm）；一組已知分子式的未知試樣、四氯化碳、丙酮

[實驗步驟]

  1、液膜法

    用滴管吸取未知液體(ti) 試樣，滴1～2滴於(yu) 一鹽片上，再壓上另一鹽片，兩(liang) 塊鹽片將會(hui) 由於(yu) 毛細作用而粘在一起，中間形成一層厚度小於(yu) 0.01 mm的液膜層。將兩(liang) 鹽片小心地放置在可拆液槽的後框片上，蓋上前框片，旋上四個(ge) 螺帽，為(wei) 避免用力不均勻導致鹽片破碎，必須同時對角地小心旋緊，然後放入儀(yi) 器的光路中測繪其吸收光譜，用同樣方法測繪二至三個(ge) 未知試樣的紅外光譜圖。

  2、液槽法

    按教師要求，配製1—2種未知試樣的四氯化碳溶液（1%）溶液（5%），用2毫升注射器將溶液注入進0.5 mm液槽或0.1 mm液槽的試樣注入口，直至試樣溶液由液槽上部試樣出口小孔溢出為(wei) 止，並立即用塞子塞住入口和出口，然後將液槽放到儀(yi) 器的測量光路中。另取一相同厚度的液槽，注入相應量的溶劑（與(yu) 試樣中的溶劑量應大致相同）後，放到參比光路中，隨即測繪它們(men) 的紅外光譜圖。

注意：測量完畢後應立即倒出試樣，並清洗液槽，可用注射器從(cong) 試樣注入口注入溶劑，由試樣出口將溶劑抽出，速度要慢，以防溶劑迅速蒸發時空氣中濕氣凝集在鹽片上而損壞鹽片。清洗三次後，用洗耳球吹入幹燥空氣使之幹燥，對於(yu) 可拆式液槽，應卸下鹽片，用棉花浸丙酮後擦去試樣，再使其幹燥。

  3、查閱薩特勒紅外光譜圖

    按教師給出的未知試樣的分子式，使用薩特勒紅外光譜圖的分子式索引，根據分子式中各元素的數目順序查出可能的光譜號（光柵），再根據光譜號找出與(yu) 未知試樣光譜圖相同的標準譜圖，進行對照，並確定該試樣是什麽(me) 化合物。

[結果處理]

  1、在測繪的譜圖上準確標出所有吸收峰的波數。

  2、根據標準譜圖查到的結構，列表討論譜圖上的主要吸收峰，並分別指出其歸屬