Инфракрасная спектроскопия презентация

результате чего происходит усиление колебательных движений молекул

«ближняя» ИК область 12500 – 4000 см-1
«средняя» ИК область 4000 – 400 см-1
«дальняя» ИК область 400 – 50 см-1

ν = 1/ λ волновое число [см-1]

переходы

Колебательная спектроскопия

Аксессуары

отражения (МНПВО)

Приставка зеркального отражения ПЗО

Аксессуары

и межмолекулярных взаимодействий
водородных связей
адсорбции молекул
исследование различных видов изомерии
исследование фазовых переходов

Области применения

для исследования любых типов наноструктур
в минералогии для изучения драгоценных камней, минералов
в органической химии для изучения механизмов реакций и характеризации продуктов синтеза
при разработке и контроле различных производственных процессов
при проведении криминалистической и таможенной экспертиз
в фармацевтике при разработке и контроле производства ЛС
в биологии для изучения культур микроорганизмов, клеточных культур, тканей и природных волокон

Области применения

при которых расстояние между колеблющимися атомами увеличивается или уменьшается, но сами атомы остаются на оси валентной связи.

Частота асимметричного колебания всегда выше, чем симметричного.

связями

ножничные

маятниковые

крутильные

веерные

в плоскости

вне плоскости

Виды колебаний

тем сильнее создаваемое электромагнитное поле.

Процесс

которые совпадают с частотами собственных колебаний молекулы.
После поглощения этого излучения молекулярные осцилляторы будут продолжать колебаться с теми же частотами, но амплитуда их колебаний увеличится.

ИК излучение (от источника в ИК спектрометре)

Электромагнитное поле (от колебаний молекулы)

Процесс

колебания (валентные колебания имеют бóльшую частоту, чем деформационные колебания тех же связей);
массы атомов, участвующих в образовании связи;
прочности связи.

ИК спектр

Волновое число ν (см-1)

Пропускание, %

более высокой энергией – C-H, N-H, O-H
Более прочные связи имеют более высокую энергию – тройные > двойные > одинарные

ИНТЕНСИВНОСТЬ:
Чем больше изменение дипольного момента при колебании, тем больше интенсивность
Чем больше разница в электроотрицательности, тем больше дипольный момент
Валентные колебания, как правило, изменяют дипольный момент сильнее, чем деформационные

Сильная (0-35%), средняя (35-75%), слабая (>75%).

ИК спектр

метиленовыми группами (CH2) 1450-1470 см-1 (ср) между метиленовыми (CH2) и метильными (CH3) 1360-1390 см-1 (ср)
ν(sp3 C-H) 2800-3000 см-1 (с)

Octane

становится слабее с увеличением замещения
ν(C-H) винильной группы 3000-3100 см-1
+ полосы алканов

1-Octene

полосы зависит от асимметрии связи, сильнее для терминальных алкинов (ср-сл)
ν(C-H) для терминальных алкинов 3200-3300 см-1 (с). У внутренних алкинов этой полосы нет
алканы, алкены и алкины несложно отличить по положению ν(C-H)

1-Octyne

ниже, чем C=C
ν(С-С ар) – две группы полос 1500 (с) и 1600 cm-1 (сл), низкочастотные полосы более высокой интенсивности
ν(C-H) 3000-3100 см-1 (ср)

Ethyl benzene

можно проанализировать тип замещения в ароматических соединениях

Монозамещенные


1,2 дизамещенные (орто-)



1,3 дизамещенные (мета-)


1,4 дизамещенные (пара-)

Положение зависит от заместителя: первичный 1075-1000; вторичный 1075-1150; третичный 1100-1200; ароматика 1180-1260 см-1

1-butanol

2820 см-1 (с) называется “дублет Ферми”

Cyclohexyl carboxaldehyde

2400-3500 cm-1 (ср, ш) зачастую покрывающая половину спектра

4-phenylbutyric acid

(-NHR) 3200-3500 см-1 синглет

pivalamide

незначительно сказывается на положении полосы поглощения (за исключением вклада в резонанс)

Эффекты, влияющие на ИК спектр

незначительные изменения в гибридизации атомов, а следовательно, и прочности связи

Эффекты, влияющие на ИК спектр

энергетических уровней
Эффект часто наблюдается в растворах, в газовой фазе или при стерических затруднениях наблюдаем узкие пики.

Спектр бутанола в газовой фазе



Спектр ди-терт-бутилфенола




Водородные связи приводят к уменьшению энергии связи и уменьшению частот в ИК спектрах

Эффекты, влияющие на ИК спектр

сильнодействующее вещество

Неправильный состав вспомогательных веществ

Типы поддельных ЛП

образца ацетилсалициловой кислоты (1) и фальсифицированной субстанции (2)