Zastosowanie spektroskopii w podczerwieni w analizie związków

Transkrypt

Zastosowanie spektroskopii w podczerwieni w analizie związków
Spektroskopia w podczerwieni
Opracował: Wojciech Augustyniak
Światło IR wzbudza drgania wiązań:
- walencyjne (rozciągające):
Widmo IR – zależność transmitancji od liczby falowej
- symetryczne
(częstość wyrażona w cm-1) w zakresie 4000-500 cm-1
- antysymetryczne
Próbki przygotowuje się jako film (cienką warstwę) cieczy,
- deformacyjne:
lub jako pastylkę w KBr, mierzy się widmo różnicowe
- płaskie:
pomiędzy „ślepą” próbą a próbką ze związkiem
- nożycowe
Intensywność pasm jest proporcjonalna do ilości
- kołyszące
wiązań danego typu i do wielkości zmian momentu
- niepłaskie
dipolowego wywołanych drganiami. Wiązania
- wachlarzowe spolaryzowane dużo silniej pochłaniają światło, niż
- skręcające
wiązania niespolaryzowane
Obszary interpretacji:
- 4000-1500cm-1 – obszar grup funkcyjnych:
- 4000-2500cm-1 – drgania walencyjne wiązań O-H, N-H, C-H, S-H
- 2500-2000cm-1 – drgania walencyjne układu C=C=C i wiązań potrójnych CN i CC
- 2000-1500cm-1 – drgania walencyjne wiązań podwójnych C=C, C=O, C=N, N=N,
drgania deformacyjne wiązań N-H i O-H z wody
- 1500-650cm-1 – obszar daktyloskopowy (fingerprint), trudny w interpretacji, drgania
walencyjne wiązań C-C, C-N, C-O, drgania deformacyjne C-H
1
Położenie pasm w IR
Opracował: Wojciech Augustyniak
Wiązanie
Typ drgań
Położenie [cm-1]
O-H wody
walencyjne
3760
O-H monomery alkoholi i fenoli
walencyjne
3590-3650
O-H alkoholi i fenoli z mostkami wodorowymi
walencyjne
3200-3600
O-H monomery kwasów karboksylowych
walencyjne
3500-3650
średnie, szerokie
O-H kwasów karboksylowych z mostkami
wodorowymi
N-H
walencyjne
2500-3000
szerokie
walencyjne
3300-3500
średnie
C-H alkinów
walencyjne
3250-3350
silne, ostre
C-H winylowe i arylowe
walencyjne
3010-3100
średnie
C-H alifatyczne
walencyjne
2850-2970
silne
C≡N
walencyjne
2210-2280
silne
C≡C
walencyjne
2100-2260
C=O
walencyjne
1690-1760
C=N
walencyjne
!500-1750
C=C alkenów
walencyjne
1610-1680
N-H
deformacyjne
1550-1650
C=C arylowe
walencyjne
1500-1600
N=O
walencyjne
1500-1570
silne
C-C alifatyczne
walencyjne
600-1500
słabe
C-H alifatyczne
deformacyjne
1340-1370
silne
C-N
walencyjne
1180-1360
silne
C-O
walencyjne
1050-1300
silne
C-H winylowe
deformacyjne
675-995
silne
C-H arylowe
deformacyjne
690-900
silne
Intensywność
silne
2
Położenie pasm walencyjnych
grup karbonylowych w IR
Opracował: Wojciech Augustyniak
Pochodna
Położenie [cm-1]
Bezwodniki kwasów alifatycznych
1795-1825
Halogenki kwasów alifatycznych
1795-1820
Bezwodniki kwasów aromatycznych
1790-1805
Halogenki kwasów aromatycznych
1710-1810
Estry kwasów alifatycznych i fenoli
1745-1770
Estry kwasów alifatycznych i alkoholi
1730-1760
Aldehydy alifatyczne
1720-1740
Estry kwasów aromatycznych i alkoholi
1705-1740
Ketony alifatyczne
1695-1730
Aldehydy aromatyczne
1690-1720
Ketony alifatyczno-aromatyczne
1675-1700
Amidy
1630-1700
Ketony aromatyczne
1660-1675
Karboksylany alifatyczne
1610-1660
Karboksylany aromatyczne
1600-1630
3
Opracował: Wojciech Augustyniak
IR węglowodorów (1)
C6H12
C6H14
Widma: www.aist.go.jp/RIODB/SDBS
C6H12
C6H10
4
Opracował: Wojciech Augustyniak
IR węglowodorów (2)
C6H6
C8H10
C7H8
C8H10
5
IR alkoholi i fenoli
Opracował: Wojciech Augustyniak
C2H6O
C7H8O
C6H6O
C7H8O
6
Opracował: Wojciech Augustyniak
IR amin i nitrozwiązków
C6H7N
C7H9N
C6H7N
C6H5NO2
7
Opracował: Wojciech Augustyniak
IR aldehydów i ketonów
C2H4O
C8H8O
C5H10O
C9H10O
8
Opracował: Wojciech Augustyniak
IR kwasów karboksylowych i ich pochodnych
C4H8O2
C4H8O2
C7H6O2
C8H14O3
9
Opracował: Wojciech Augustyniak
IR amidów i nitryli
C2H5ON
C4H9ON
C3H7ON
C2H3N
10

Podobne dokumenty