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)行對照，或者與文獻(xiàn)上的譜圖進(jìn)行對照。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，則說明兩者不為同一化合物，或樣品有雜質(zhì)。如用計算機(jī)譜圖檢索，則采用相似度來判別。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、測定條件以及所用儀器類型均應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)譜圖相同。
2 . 未知物結(jié)構(gòu)的測定
測定未知物的結(jié)構(gòu)，是紅外光譜法定性分析的一個重要用途。如果未知物不是新化合物，可以通過兩種方式利用標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行查對：
?。?） 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；
（2） 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)分類索引查找標(biāo)準(zhǔn)譜圖對照核實。
在對光譜圖進(jìn)行解析之前，應(yīng)收集樣品的有關(guān)資料和數(shù)據(jù)。了解試樣的來源、以估計其可能是哪類化合物；測定試樣的物理常數(shù)，如熔點、沸點、溶解度、折光率等，作為定性分析的旁證；根據(jù)元素分析及相對摩爾質(zhì)量的測定，求出化學(xué)式并計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、三價和一價元素
原子的數(shù)目。
當(dāng)計算得?=0時，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，可能有一個雙鍵或脂環(huán)；
當(dāng)?=2時，可能有兩個雙鍵和脂環(huán)，也可能有一個叁鍵；
當(dāng)?=4時，可能有一個苯環(huán)等。
但是，二價原子如S、O等不參加計算。
譜圖解析一般先從基團(tuán)頻率區(qū)的最強(qiáng)譜帶開始，推測未知物可能含有的基團(tuán)，判斷不可能含有的基團(tuán)。再從指紋區(qū)的譜帶進(jìn)一步驗證，找出可能含有基團(tuán)的相關(guān)峰，用一組相關(guān)峰確認(rèn)一個基團(tuán)的存在。對于簡單化合物，確認(rèn)幾個基團(tuán)之后，便可初步確定分子結(jié)構(gòu)，然后查對標(biāo)準(zhǔn)譜圖核實。
3.幾種標(biāo)準(zhǔn)譜圖
?。?）薩特勒（Sadtler）標(biāo)準(zhǔn)紅外光譜圖
（2）Aldrich紅外譜圖庫
?。?）Sigma Fourier紅外光譜圖庫
二、定量分析
紅外光譜定量分析是通過對特征吸收譜帶強(qiáng)度的測量來求出組份含量。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定。
（一）基本原理
1. 選擇吸收帶的原則
?。?） 必須是被測物質(zhì)的特征吸收帶。例如分析酸、酯、醛、酮時，必須選擇>C=O基團(tuán)的振動有關(guān)的特征吸收帶。
?。?）所選擇的吸收帶的吸收強(qiáng)度應(yīng)與被測物質(zhì)的濃度有線性關(guān)系。
?。?）所選擇的吸收帶應(yīng)有較大的吸收系數(shù)且周圍盡可能沒有其它吸收帶存在，以免干擾。
2 . 吸光度的測定
（1）一點法
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)的透過率，再由公式lg1/T=A計算吸光度。實際上這種背景可以忽略的情況較少，因此多用基線法。
?。?）基線法
通過譜帶兩翼透過率最大點作光譜吸收的切線，作為該譜線的基線，則分析波數(shù)處的垂線與基線的交點，與最高吸收峰頂點的距離為峰高，其吸光度A=lg（I0/I）。
（二）定量分析方法
可用標(biāo)準(zhǔn)曲線法、求解聯(lián)立方程法等方法進(jìn)行定量分析。
返回
