紅外光譜法廣泛用于有機(jī)化合物的定性鑒定和結(jié)構(gòu)分析。
一、定性分析
1 . 已知物的鑒定
將試樣的譜圖與標(biāo)準(zhǔn)的譜圖進(jìn)行對(duì)照，或者與文獻(xiàn)上的譜圖進(jìn)行對(duì)照。如果兩張譜圖各吸收峰的位置和形狀完全相同，峰的相對(duì)強(qiáng)度一樣，就可以認(rèn)為樣品是該種標(biāo)準(zhǔn)物。如果兩張譜圖不一樣，或峰位不一致，則說(shuō)明兩者不為同一化合物，或樣品有雜質(zhì)。如用計(jì)算機(jī)譜圖檢索，則采用相似度來(lái)判別。使用文獻(xiàn)上的譜圖應(yīng)當(dāng)注意試樣的物態(tài)、結(jié)晶狀態(tài)、溶劑、測(cè)定條件以及所用儀器類(lèi)型均應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)譜圖相同。
2 . 未知物結(jié)構(gòu)的測(cè)定
測(cè)定未知物的結(jié)構(gòu)，是紅外光譜法定性分析的一個(gè)重要用途。如果未知物不是新化合物，可以通過(guò)兩種方式利用標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行查對(duì)：
?。?） 查閱標(biāo)準(zhǔn)譜圖的譜帶索引，與尋找試樣光譜吸收帶相同的標(biāo)準(zhǔn)譜圖；
?。?） 進(jìn)行光譜解析，判斷試樣的可能結(jié)構(gòu)，然后在由化學(xué)分類(lèi)索引查找標(biāo)準(zhǔn)譜圖對(duì)照核實(shí)。
在對(duì)光譜圖進(jìn)行解析之前，應(yīng)收集樣品的有關(guān)資料和數(shù)據(jù)。了解試樣的來(lái)源、以估計(jì)其可能是哪類(lèi)化合物；測(cè)定試樣的物理常數(shù)，如熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解度、折光率等，作為定性分析的旁證；根據(jù)元素分析及相對(duì)摩爾質(zhì)量的測(cè)定，求出化學(xué)式并計(jì)算化合物的不飽和度：
?不飽和度=1+n4+(n3-n1)/2
式中n4、n3、n1、分別為分子中所含的四價(jià)、三價(jià)和一價(jià)元素
原子的數(shù)目。
當(dāng)計(jì)算得?=0時(shí)，表示分子是飽和的，應(yīng)在鏈狀烴及其不含雙鍵的衍生物。
當(dāng)?=1時(shí)，可能有一個(gè)雙鍵或脂環(huán)；
當(dāng)?=2時(shí)，可能有兩個(gè)雙鍵和脂環(huán)，也可能有一個(gè)叁鍵；
當(dāng)?=4時(shí)，可能有一個(gè)苯環(huán)等。
但是，二價(jià)原子如S、O等不參加計(jì)算。
譜圖解析一般先從基團(tuán)頻率區(qū)的最強(qiáng)譜帶開(kāi)始，推測(cè)未知物可能含有的基團(tuán)，判斷不可能含有的基團(tuán)。再?gòu)闹讣y區(qū)的譜帶進(jìn)一步驗(yàn)證，找出可能含有基團(tuán)的相關(guān)峰，用一組相關(guān)峰確認(rèn)一個(gè)基團(tuán)的存在。對(duì)于簡(jiǎn)單化合物，確認(rèn)幾個(gè)基團(tuán)之后，便可初步確定分子結(jié)構(gòu)，然后查對(duì)標(biāo)準(zhǔn)譜圖核實(shí)。
3.幾種標(biāo)準(zhǔn)譜圖
?。?）薩特勒（Sadtler）標(biāo)準(zhǔn)紅外光譜圖
?。?）Aldrich紅外譜圖庫(kù)
?。?）Sigma Fourier紅外光譜圖庫(kù)
二、定量分析
紅外光譜定量分析是通過(guò)對(duì)特征吸收譜帶強(qiáng)度的測(cè)量來(lái)求出組份含量。其理論依據(jù)是朗伯-比耳定律。
由于紅外光譜的譜帶較多，選擇的余地大，所以能方便地對(duì)單一組份和多組份進(jìn)行定量分析。此外，該法不受樣品狀態(tài)的限制，能定量測(cè)定氣體、液體和固體樣品。因此，紅外光譜定量分析應(yīng)用廣泛。但紅外噶定量靈敏度較低，尚不適用于微量組份的測(cè)定。
?。ㄒ唬┗驹?br style="box-sizing: border-box;"/> 1. 選擇吸收帶的原則
（1） 必須是被測(cè)物質(zhì)的特征吸收帶。例如分析酸、酯、醛、酮時(shí)，必須選擇>C=O基團(tuán)的振動(dòng)有關(guān)的特征吸收帶。
?。?）所選擇的吸收帶的吸收強(qiáng)度應(yīng)與被測(cè)物質(zhì)的濃度有線(xiàn)性關(guān)系。
（3）所選擇的吸收帶應(yīng)有較大的吸收系數(shù)且周?chē)M可能沒(méi)有其它吸收帶存在，以免干擾。
2 . 吸光度的測(cè)定
?。?）一點(diǎn)法
該法不考慮背景吸收，直接從譜圖中分析波數(shù)處讀取譜圖縱坐標(biāo)的透過(guò)率，再由公式lg1/T=A計(jì)算吸光度。實(shí)際上這種背景可以忽略的情況較少，因此多用基線(xiàn)法。
（2）基線(xiàn)法
通過(guò)譜帶兩翼透過(guò)率最大點(diǎn)作光譜吸收的切線(xiàn)，作為該譜線(xiàn)的基線(xiàn)，則分析波數(shù)處的垂線(xiàn)與基線(xiàn)的交點(diǎn)，與最高吸收峰頂點(diǎn)的距離為峰高，其吸光度A=lg（I0/I）。
?。ǘ┒糠治龇椒?br style="box-sizing: border-box;"/> 可用標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法、求解聯(lián)立方程法等方法進(jìn)行定量分析。
返回
