七、思考题: 1.试样溶液浓度过大或过小,对测量有何影响?应如何调整? 2.emax值的大小与哪些因素有关 实验四红外吸收光谱的测定及结构分析 实验目的与要求: 1.掌握红外光谱法进行物质结构分析的基本原理,能够利用红外光谱鉴别官能 团,并根据官能团确定未知组分的主要结构 2.了解红外光谱测定的样品制备方法 3.学会红外分光光度计的使用。 二、原理 红外吸收光谱法是通过研究物质结构与红外吸收光谱间的关系,来对物质进行分 析的,红外光谱可以用吸收峰谱带的位置和峰的强度加以表征。测定未知物结 构是红外光谱定性分析的一个重要用途。根据实验所测绘的红外光谱图的吸收峰 位置、强度和形状。利用基团振动频率与分子结构的关系,来确定吸收带的归属, 确认分子中所含的基团或键,并推断分子的结构,鉴定的步骤如下: (1)对样品做初步了解,如样品的纯度、外观、来源及元素分析结果,及物理性 质(分子量、沸点、熔点) (2)确定未知物不饱和度,以推测化合物可能的结构 (3)图谱解析 ①首先在官能团区(4000~1300cm 1)搜寻官能团的特征伸缩振动; ②再根据“指纹区”(1300~600cm-1)的吸收情况,进一步确认该基团的 存在以及与其它基团的结合方式。 三、仪器与试剂 1.红外分光光度计(IR-440型); 2.手压式压片机(包括压模等);玛瑙研钵;可拆式液体池:盐片等 3.试剂KBr(A·R):无水乙醇(A·R);滑石粉:对硝基苯甲酸:苯乙酮等。 四、实验步骤 1.仪器的基本结构图1.4-1红外分光光度计结构图 2.操作步骤 (1)按下仪器电源总开关,预热10min后,打开参比、样品光束闸门 (2)记录纸及波数显示器的波数校正。使波数显示器显示5050cm-1,记录笔 升 至记录纸透光度为100%(有偏差可调100%校正旋纽)。 (3)选择扫谱方式
七、思考题： 1.试样溶液浓度过大或过小，对测量有何影响？应如何调整？ 2. εmax 值的大小与哪些因素有关？ 实验四 红外吸收光谱的测定及结构分析 一、实验目的与要求： 1.掌握红外光谱法进行物质结构分析的基本原理，能够利用红外光谱鉴别官能 团，并根据官能团确定未知组分的主要结构； 2.了解红外光谱测定的样品制备方法； 3.学会红外分光光度计的使用。 二、原理 红外吸收光谱法是通过研究物质结构与红外吸收光谱间的关系，来对物质进行分 析的，红外光谱可以用吸收峰谱带的位置和峰的强度加以表征。 测定未知物结 构是红外光谱定性分析的一个重要用途。根据实验所测绘的红外光谱图的吸收峰 位置、强度和形状。利用基团振动频率与分子结构的关系，来确定吸收带的归属， 确认分子中所含的基团或键，并推断分子的结构，鉴定的步骤如下： (1)对样品做初步了解，如样品的纯度、外观、来源及元素分析结果，及物理性 质(分子量、沸点、熔点)。 (2)确定未知物不饱和度，以推测化合物可能的结构； (3)图谱解析 ①首先在官能团区(4000～1300cm －1 )搜寻官能团的特征伸缩振动； ②再根据“指纹区”(1300～600cm -1 )的吸收情况，进一步确认该基团的 存在以及与其它基团的结合方式。 三、仪器与试剂 1.红外分光光度计(IR-440 型)； 2.手压式压片机(包括压模等)；玛瑙研钵；可拆式液体池；盐片等。 3.试剂 KBr(A·R)；无水乙醇(A·R)；滑石粉；对硝基苯甲酸；苯乙酮等。 四、实验步骤 1.仪器的基本结构 图 1.4-1 红外分光光度计结构图 2.操作步骤 (1)按下仪器电源总开关，预热 10min 后，打开参比、样品光束闸门； (2)记录纸及波数显示器的波数校正。使波数显示器显示 5050cm－1 ，记录笔 升 至记录纸透光度为 100%(有偏差可调 100%校正旋纽)。 (3)选择扫谱方式
常规扫谱:将扫谱方式开关置于 NORMAL;时间扫谱,将扫谱速率旋纽置于T档, 选择 定波数,时间由横坐标来选择走纸速率。 重复扫谱:固定在一个波数范围,调好数码盘的高低波数。在一张图纸上扫谱, 扫谱方式 置于 OVERLAY。选择实验所需间隔时间及循环扫谱次数。把扫谱方式开关置于 SEQUENTIAL可进行顺序重复扫谱。 (4)将样品及参比置于样品托架和参比托架上,即可进行扫谱。 3.样品制备 (1)液体样品苯乙酮的制备及测试 ①液体吸收池法制备试样 将可拆式液体样品池的盐片从干燥器中取出,在红外灯下用少许滑石粉混入几滴 无水乙 醇磨光其表面。再用几滴无水乙醇清洗盐片后,置于红外灯下烘干备用。将盐片 放在可拆液 池的孔中央,在盐片上滴一滴苯乙酮试样,将另一盐片平压在上面(不能有气泡) 组装好液池。②试样测试 将液体吸收池置于光度计样品托架上,进行扫谱。扫谱结束后,及时用CHCl 或无水乙醇洗去样品,并按前面方法清洗盐片并保存在干燥器中。 (2)固体样品对硝基苯甲酸的制备及测试 采用压片法,将研成为2μm的粉未样品1-2mg与100-200 mgKBr粉未混匀 放入压模 内,在压片机上边抽真空边加压,制成厚约1mm,直径约10m的透明薄片。 将此片装于样品架上,先粗测透光率是否超过40%,若达到,即可扫谱。若未达 到40%, 需重新压片。扫谱结束后,取下样品架,取出薄片,按要求将模具、样品架等清 理干净,妥 善保管 五、结果与讨论 根据苯乙酮的光谱进行图谱解析。 在3000cm-1附近有四个弱吸收峰,这是苯环及CH3的C-H伸缩振动;在 1600 1500cm-1处有2~3个峰,是苯环的骨架振动,所以可判定该化合物有苯环 存在 在指纹区760、692cm 处有2个峰,说明是单取代苯环 在1687cm-1处强吸收峰为C=0的伸缩振动,在1265cm-1出现强吸收峰, 这是芳香酮的吸收 在1363cm-1及1430cm-1处的吸收峰分别为CH3的C—H对称及反对称 变 形振动,所以根据上述图谱分析此物质的结构与苯乙酮标准红外光谱比较,完全 致 2.根据对硝基苯甲酸的图谱进行解析 在3020cm-1的吸收峰是苯环上的=C一H伸缩振动引起的。在1605cm-1、 151lcm-1的吸收峰是苯环骨架C=C伸缩振动引起的。在817cm-1的吸收峰
常规扫谱：将扫谱方式开关置于 NORMAL；时间扫谱，将扫谱速率旋纽置于 T 档， 选择一 定波数，时间由横坐标来选择走纸速率。 重复扫谱：固定在一个波数范围，调好数码盘的高低波数。在一张图纸上扫谱， 扫谱方式 置于 OVERLAY。选择实验所需间隔时间及循环扫谱次数。把扫谱方式开关置于 SEQUENTIAL 可进行顺序重复扫谱。 (4)将样品及参比置于样品托架和参比托架上，即可进行扫谱。 3.样品制备 (1)液体样品苯乙酮的制备及测试 ①液体吸收池法制备试样 将可拆式液体样品池的盐片从干燥器中取出，在红外灯下用少许滑石粉混入几滴 无水乙 醇磨光其表面。再用几滴无水乙醇清洗盐片后，置于红外灯下烘干备用。将盐片 放在可拆液 池的孔中央，在盐片上滴一滴苯乙酮试样，将另一盐片平压在上面(不能有气泡) 组装好液池。②试样测试 将液体吸收池置于光度计样品托架上，进行扫谱。扫谱结束后，及时用 CHCl 或无水乙醇洗去样品，并按前面方法清洗盐片并保存在干燥器中。 (2)固体样品对硝基苯甲酸的制备及测试 采用压片法，将研成 为 2μm 的粉未样品 1—2mg 与 100—200mgKBr 粉未混匀， 放入压模 内，在压片机上边抽真空边加压，制成厚约 1mm，直径约 10mm 的透明薄片。 将此片装于样品架上，先粗测透光率是否超过 40%，若达到，即可扫谱。若未达 到 40%， 需重新压片。扫谱结束后，取下样品架，取出薄片，按要求将模具、样品架等清 理干净，妥 善保管。 五、结果与讨论 1.根据苯乙酮的光谱进行图谱解析。 在 3000cm－1 附近有四个弱吸收峰，这是苯环及 CH 3 的 C—H 伸缩振动；在 1600～ 1500cm－1 处有 2～3 个峰，是苯环的骨架振动，所以可判定该化合物有苯环 存在； 在指纹区 760、692cm －1 处有 2 个峰，说明是单取代苯环； 在 1687cm－1 处强吸收峰为 C=0 的伸缩振动，在 1265cm－1 出现强吸收峰， 这是芳香酮的吸收； 在 1363cm－1 及 1430cm－1 处的吸收峰分别为 CH 3 的 C—H 对称及反对称 变 形振动，所以根据上述图谱分析此物质的结构与苯乙酮标准红外光谱比较，完全 一致。 2.根据对硝基苯甲酸的图谱进行解析 在 3020cm－1 的吸收峰是苯环上的=C—H 伸缩振动引起的。在 1605cm－1 、 1511cm－1 的吸收峰是苯环骨架 C=C 伸缩振动引起的。在 817cm－1 的吸收峰