赤外线スペクトルの原理と応用

の定义と生成赤外線吸収スペクトル分子の振動エネルギーは、回転エネルギーよりも大きい。 振動エネルギーレベルが遷移すると、必然的に回転エネルギーレベルの遷移が伴うため、純粋な振動スペクトルを測定することはできず、分子の振動回転スペクトルのみを取得できます。これは赤外吸収スペクトルと呼ばれます。

赤外线吸収スペクトルも分子吸収スペクトルの一种です。 サンプルが照射されたとき赤外线ライト連続的に変化する周波数で、分子は放射のいくつかの周波数を吸収し、その振動または回転運動は双極子モーメントの正味の変化を引き起こします、その結果、分子振動と回転エネルギーレベルが基底状態から励起状態に移行し、これらの吸収領域に対応する透過光強度が弱まります。 赤外光の透過率と数または波長との関係の曲線を記録して、赤外スペクトルを取得します。

基本原理

まず、赤外吸収の条件。 1つは、分子が振動するとき、瞬間双極子モーメントの変化を伴う必要があります。 対称分子: 双極子モーメントなし、放射線によって引き起こされる共鳴なし、赤外線活動なし。 N2、O2、Cl2などの不斉分子: 双極子モーメントと赤外線活性を持っています。 2つは、分子を照射する赤外線の周波数が分子の特定の振動モードの周波数と同じである場合にのみ、分子がエネルギーを吸収した後、それは基底状態の振動エネルギーレベルからより高いエネルギー振動エネルギーレベルにジャンプします、 したがって、対応する吸収バンドがスペクトル上に現れる。 第二に、分子の振動タイプ。 伸縮振動: 対称および非対称伸縮振動を含む結合長の変化。 曲げ振動: はさみ振動、平面スイング、非平面スイング、ねじり振動などの重要な角度の変化。

グループ吸収頻度に影響を与える要因

吸収ピーク位置に対する外部条件の影響: 状態効果と溶媒効果。 グループ吸収バンドに対する分子構造の影響; 1つは、誘導効果: 通常、電子求引性グループは隣接するグループの吸収波動数を増加させます。一方、電子供与基は波動数を減らします。 2つの共役効果: 電子吸引基を持つ基の共役は、基の結合力定数を増加させるため、基の吸収頻度が増加します。そして、電子供与性基を持つ基を結合すると、基の結合力定数が減少するため、基の吸収頻度が減少します。 誘導効果と共役効果の両方がある場合、2つの効果が一貫している場合、2つの効果は互いに強化されますが、強い効果によっては一貫性がありません。 3、ダイポールフィールド効果: 互いに近いグループは空間を介して作用します。 4、張力効果: リングの外側の二重結合の伸縮振動波数は、リングの減少とともに増加します。 5、水素結合効果: 水素結合の形成により、伸縮振動の波動数が低波動数に移動し、吸収強度が向上します。 6、立体障害: 共役は立体障害によって制限され、群吸収は正常値に近い。 7、振動結合互変異性の影響。

赤外吸収分光分析

1つは、スペクトログラムが要件を満たしているかどうかを確認することです。2つ目は、サンプルソース、サンプルの物理的および化学的特性、その他の分析データ、再結晶溶媒、およびサンプルの純度を理解することです。3、可能な「偽のバンド」を排除します。4つは、分子式が他の分析データに従って書くことができれば、 分子不飽和を最初に計算する必要があります。