红外光谱法实验报告

习题

1、下列两个化合物，C＝O的伸缩振动吸收带出现在较高的波数区的是哪个？为什么？

答案: a（共轭效应）>b（空间位阻效应让共轭效应减小）。 2、下图为不同条件下，丁二烯（1，3）均聚物的红外光谱图， 试指出它们的键结构。

3、有一化合物C7H8O,它出现以下位置的吸收峰:3040；3380；2940；1460；690；740;不出现以下位置吸收峰：1736；2720；1380；1182.试推断其结构式？ 作 业

1、试述分子产生红外吸收的条件。

2、何谓基团频率？影响基团频率位移的因素有哪些？

3、仅考虑C＝O受到的电子效应，在酸、醛、酯、酰卤和酰胺类化合物中，出现C＝O伸缩振动频率的大小顺序应是怎样？

4、从以下红外特征数据鉴别特定的苯取代衍生物C8H10： ①化合物A：吸收带在约790和695cm－1处。 ②化合物B：吸收带在约795cm－1处。

③化合物C：吸收带在约740和690cm－1处。 ④化合物D：吸收带在约750cm－1处。

5、分别在95％乙醇和正已烷中测定2－戊酮的红外光谱，试预测C＝O的伸缩振动吸收峰在哪种溶剂中出现的较高？为什么？

8. 某化合物的化学式为C6H10O，红外光谱如下图所示，

试推断其结构式

习题

1、下列两个化合物，C＝O的伸缩振动吸收带出现在较高的波数区的是哪个？为什么？

答案: a（共轭效应）>b（空间位阻效应让共轭效应减小）。 2、下图为不同条件下，丁二烯（1，3）均聚物的红外光谱图， 试指出它们的键结构。

3、有一化合物C7H8O,它出现以下位置的吸收峰:3040；3380；2940；1460；690；740;不出现以下位置吸收峰：1736；2720；1380；1182.试推断其结构式？ 作 业

1、试述分子产生红外吸收的条件。

2、何谓基团频率？影响基团频率位移的因素有哪些？

3、仅考虑C＝O受到的电子效应，在酸、醛、酯、酰卤和酰胺类化合物中，出现C＝O伸缩振动频率的大小顺序应是怎样？

4、从以下红外特征数据鉴别特定的苯取代衍生物C8H10： ①化合物A：吸收带在约790和695cm－1处。 ②化合物B：吸收带在约795cm－1处。

③化合物C：吸收带在约740和690cm－1处。 ④化合物D：吸收带在约750cm－1处。

5、分别在95％乙醇和正已烷中测定2－戊酮的红外光谱，试预测C＝O的伸缩振动吸收峰在哪种溶剂中出现的较高？为什么？

8. 某化合物的化学式为C6H10O，红外光谱如下图所示，

试推断其结构式

第3章

红外吸收光谱法

§ 3-1概述§ 3-2基本原理§ 3-3红外光谱仪§ 3-4试样的制备§ 3-5红外吸收光谱法的应用§ 3-6激光拉曼光谱基本原理

§ 3-1概述1.定义

红外光谱又称分子振动-转动光谱，属分子吸收光谱。样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收其中一些频率的辐射，分子振动或转动引起偶极矩的净变化，使振-转能级从基态跃迁到激发态，相应于这些区域的透射光强减弱，记录百分透过率T%对波数或波长的曲线，即红外光谱。

Δ E分子=Δ E振动+Δ E转动= h (Δν振动+Δν转动 )= hc/ (λ振动+λ转动 )

E1

υ2υ1υ0E0分子振动吸收光谱

3 2 1 0 3 2 1 0 3 2 1 0 3 2 1 0

J J J

Δ E振动≈ 0.05~ 1ev,λ振动≈ 25~ 1.25μmΔ E转动≈ 0.005~ 0.05ev,λ转动≈ 250~ 25μm

J

分子转动吸收光谱

分子中基团的振动和转动能级跃迁产生的吸收光谱。红外光谱也称分子的振、转动光谱。作用：有机化合物的结构解析的重要工具，根据有机化合物红外特征吸收频率，确定化合物结构中基团；也可依据特征峰的强度变化进行

第3章

红外吸收光谱法

§ 3-1概述§ 3-2基本原理§ 3-3红外光谱仪§ 3-4试样的制备§ 3-5红外吸收光谱法的应用§ 3-6激光拉曼光谱基本原理

§ 3-1概述1.定义

红外光谱又称分子振动-转动光谱，属分子吸收光谱。样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收其中一些频率的辐射，分子振动或转动引起偶极矩的净变化，使振-转能级从基态跃迁到激发态，相应于这些区域的透射光强减弱，记录百分透过率T%对波数或波长的曲线，即红外光谱。

Δ E分子=Δ E振动+Δ E转动= h (Δν振动+Δν转动 )= hc/ (λ振动+λ转动 )

E1

υ2υ1υ0E0分子振动吸收光谱

3 2 1 0 3 2 1 0 3 2 1 0 3 2 1 0

J J J

Δ E振动≈ 0.05~ 1ev,λ振动≈ 25~ 1.25μmΔ E转动≈ 0.005~ 0.05ev,λ转动≈ 250~ 25μm

J

分子转动吸收光谱

分子中基团的振动和转动能级跃迁产生的吸收光谱。红外光谱也称分子的振、转动光谱。作用：有机化合物的结构解析的重要工具，根据有机化合物红外特征吸收频率，确定化合物结构中基团；也可依据特征峰的强度变化进行

第十章

红外光谱法

Infrared Spectroscopy(IR)

一、红外光区的划分

二、红外光谱法原理

产生红外吸收的条件 双原子分子的振动 多原子分子的振动 实际分子的振动

1. 分子振动或转动时，必须有瞬间偶极距的变化

红外跃迁是偶极矩诱导的，即能量转移的机制是通 过振动过程所导致的偶极矩的变化和交变的电磁场(红 外线)相互作用发生的。 分子由于构成它的各原子的电负性的不同，也显示 不同的极性，称为偶极子。 通常用分子的偶极矩( )来描述分子极性的大小。 只有发生偶极矩变化(△ ≠0)的振动才能引起可观 测的红外吸收光谱，该分子称之为红外活性的； △ =0 的分子振动不能产生红外振动吸收，称为非红外活性的。

2. 分子的振动频率与红外辐射的频率相同时才能发生 红外辐射吸收。 分子振动能级的能量差为 △Ev = △ h 又光子能量为

EL=h L 于是可得产生红外吸收光谱的条件为： EL =△Ev即

L=△

分子振动类型

伸缩振动：原子沿键轴方向 伸缩，键长发生变化而键角 不变的振动； 变形振动：基团键角发生周 期变化而键长不变的振动。

分子中的原子以平衡点为中心，以非常小的 振幅(与原子核之间的距离相比)作周期性的 振动，可近似的

光谱技术在食品分析中的应用

实验五 食品中未知成分的鉴定-红外光谱法

一、实验目的

1、掌握红外压片法制样技术及傅立叶变换光谱仪器的简单操作。 2、学会查阅红外标准谱图库，定性分析化合物。

二、基本原理

物质分子中的各种不同基团，在有选择的吸收不同频率的红外辐射后，发生振动能级之跃迁，形成各自独特的红外吸收光谱。据此，可对物质进行定性和定量分析。特别是对化合物结构的鉴定，应用更为广泛。

三、仪器和试剂

1、仪器：

美国热电集团的Nicolet380型红外光谱仪、压片机、玛瑙研钵、红外灯。 2、试剂

待分析化合物试样，分析纯KBr。

四、实验步骤

1、样品的制备

①首先把分析纯KBr在玛瑙研钵中充分研细（通常过200目筛），放在干燥器中备用。 ②按比例取一定量（如果是定量分析则应准确称量）样品2～5mg和研磨过筛的KBr粉100～120mg于玛瑙研钵中，充分研磨混合均匀，直到混合物中无明显样品颗粒存在为止。以上操作应在红外灯下进行，以防KBr吸水。

2、制样

①装模：戴上手套，从干燥箱中取出备用的压片模具，将上模倒置，放在压圈上；在上模的孔中放入顶杆和压舌，放压舌前，认准光洁度高的一面，并把它朝上放平。在压舌上放置试样，再把另一压舌光洁度高的

班级：食品质安1202班 姓名：季瑶

学号：3120906040

dingqingzhi@ujs.edu.cn

苯甲酸的红外吸收光谱图的测定

一、实验目的

1、掌握红外光谱分析法的基本原理。

2、掌握傅立叶红外光谱仪的结构和操作方法。 3、掌握基本且常用的KBr压片制样技术。

4、 通过实验巩固对常见有机化合物基团特征吸收峰的记忆。

二 、仪器及试剂

1、仪器：Nexus 670型傅里叶变换红外光谱仪；BS 124S电子分析天平 2、试剂：苯甲酸样品（分析纯）；KBr（光谱纯）。

三、实验原理

苯甲酸为无色，无味片状晶体。熔点122.13℃，沸点249℃，相对密度1.2659。苯甲酸是重要的酸型食品防腐剂。在酸性条件下，对霉菌、酵母和细菌均有抑制作用，但对产酸菌作用较弱。在食品工业用塑料桶装浓缩果蔬汁，最大使用量不得超过2.0g/kg；在果酱(不包括罐头)、果汁(味)型饮料、酱油、食醋中最大使用量1.0g/kg；在软糖、葡萄酒、果酒中最大使用量0.8g/kg；在低盐酱菜、酱类、蜜饯，最大使用量0.5g/kg；在碳酸饮料中最大使用量0.2g/kg。由于苯甲酸微溶于水，使用时可用少量乙醇使其溶解。

红外吸

红外光谱法用于固体催化剂表征

董庆年

（中国科学院山西煤炭化学研究所，太原，030001）

一． 序言

在非均相催化反应研究中，红外光谱法已成为常用手段之一。一般说来，这方面的工作主要集中在两个方面：1.研究催化反应机理。2.考察催化剂本身。但对复杂反应来说，红外光谱法用于前者往往受到限制，这是因为反应物、中间物以及最终产物的光谱叠加，大大增加了谱图解析的困难，再者,仪器的扫描速度也难以截获快速反应中寿命短促的中间物的信息，虽然“时间分辨光谱”附件的出现，已可使跟踪速度提高到微秒级，但对反应体系的苛刻要求，以及实验操作的复杂，又使一般实验室望而生畏。然而如果用红外光谱法来研究非均相过程中另一主角催化剂的表面微观状态，则困难往往要小得多。

这种观察固体催化剂表面微观状态的测定也称催化剂的表面表征，或简称催化剂表征。当用红外光谱法来进行这类表征时，不是直接测定催化剂本身的谱图，而是借助所谓的“探针分子”，用探针分子吸附物种的红外特征峰位置和强度来获得所需要的信息。

对探针分子的选择，一般要求其吸附态分子具有较高的稳定性，且其特征峰的吸收系数较大（灵敏度高）和不被催化剂本身吸收干扰的优点。目前常用的探针分子有：CO,NO,H2O,CO2,NH3

近红外(NearInfrared，NIR)光谱的波长范围是

780~2526nm(12820~3959cm-1)，通常又将此波长范围划分为近红外短波区(780~1100nm)和近红外长波区(1100~2526nm)。由于该区域主要是O-H，N-H，C-H，S-H等含氢基团振动光谱的倍频及合频吸收，谱带宽，重叠较严重，而且吸收信号弱，信息解析复杂，所以虽然该谱区发现较早，但分析价值一直未能得到足够的重视。近年来，由于巨型计算机与化学统计学软件的发展，特别是化学计量学的深入研究和广泛应用，使其成为发展最快、最引人注目的光谱技术[1]。而且由于该技术方便快速，无需对样品进行预处理，适用于在线分析等特点，在药物分析领域中正不断得到重视与应用。

1近红外光谱的测量

根据NIR光谱的获得方式，通常有透射(Transmittance)和漫反射(DiffuseReflectance)两种[2]。

透射测定法的定量关系遵从Lambert-Beer定律，主要适用于液体样品，其正常的工作波长范围是850~1050nm[3]。浙江大学的史月华等人用该原理，在93%~97.4%的浓度范围内利用维生素E在6061~5246cm-1处的近红外吸收峰面积积分值和其浓度关系建立回归方

实验二 分子荧光光谱法

[实验目的]

1、掌握荧光光度计的基本原理及使用。

2、了解荧光分光光度计的构造和各组成部分的作用；

3、掌握分子荧光光度计分析物质的特征荧光光谱：激发光谱、发射光谱的测定方法。

[实验原理]

1、激发光谱与发射光谱

具有不饱和基团的基态分子经光照后，价电子跃迁产生荧光，是当电子从第一激发单重态S1的最低振动能级回到基态S0各振动能级所产生的光辐射。

激发光谱：是指发光的某一谱线或谱带的强度随激发光波长（或频率）变化的曲线。横坐标为激发光波长，纵坐标为发光相对强度。激发光谱反映不同波长的光激发材料产生发光的效果。即表示发光的某一谱线或谱带可以被什么波长的光激发、激发的本领是高还是低；也表示用不同波长的光激发材料时，使材料发出某一波长光的效率。

荧光为光致发光，合适的激发光波长需根据激发光谱确定——激发光谱是在固定荧光波长下，测量荧光体的荧光强度随激发波长变化的光谱；获得方法：先把第二单色器的波长固定，使测定的?em不变，改变第一单色器波长，让不同波长的光照在荧光物质上，测定它的荧光强度，以I为纵坐标，?ex为横坐标所得图谱即荧光物质的激发光谱， 从曲线上找出?ex，实际上选波长较长的高波长峰。

发射光谱：是指发光