执业药师考试辅导《药学基础知识班》(17)

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1、——分析化学——第七章红外分光光度法一、概述1.红外区波长范围及分区波长范围：0.76um-1000um分区：区域波长Mm波数能级跃迁类型近红外区0.76-213158-4000OH、NH和CH键的倍频吸收区中红外区2.5-254000-400分子振动伴随转动远红外区25-1000400-10分子转动2.红外吸收光谱的表示方法冬用卜6BtTTL曲锂盘示3.IR的特点适用于气、液、固态样品、且样品用量少。大多数化合物均有红外吸收，除了单原子分子和同核分子。红外光谱中的吸收峰较多，特征性强，适合用于定性和结构解析。红外光谱仪的价格相对低廉。定量分析灵敏度差，准确度低，主要用于泄性分析。不

2、适合作含水样品的分析。二、基本原理分子振动和红外吸收吸收峰的位置吸收峰的强度1.分子振动和红外吸收双原子分子的振动与红外吸收分子振动简单的双原子A-B间的振动可近似地用谐振子模型來描述振动频率可由虎克定律和牛顿定律推导出来e-cccDoooooanw)A、B视为两个刚性小球化学键视为质量忽略不计的弹簧A、B间的振动视为简谐振动牛顿定律F=««=nd1(AX)/dtfr——AJO/dt1△X=Aco»2«*t一展双=>r•古圧Q双原于的折含质・P泗砂红外吸收入射光频率与分子振动频率相等时，分子将吸收入射光，振动振幅加大，产生吸收光谱，因此，所吸收光的频率为：多原子分子振动形式伸缩振动丫

3、弯曲振动5(1)伸缩振动键长变化但键角不变的振动它包括两种类型对称伸缩振动Ys反称伸缩振动丫细亚甲基的伸缩振动（2）弯曲振动键角发生周期性变化，但键长不变的振动。它包括以下儿种类型面内弯曲振动AX2面外弯曲振动变形振动VAXa面内弯曲振动（B）剪式振动（&）面内摇摆振动（P）面外弯曲振动（Y）面外摇摆振动（3）扭曲振动（T）变形振动对称变形振动（L）不对称变形振动（各^）（3）振动自由度双原子分子：一种振动形式多原子分子：振动形式攵杂，可以分解为许多简单的基本振动。基本振动的数目称为振动白由度,可以用作估计基频峰的可能数目。振动自由度的计算分子的运动形式分为：平动、振动和转动,贝J：

4、振动口由度二总口市度-平动口由度-转动口rh度设：分子含有N个原子贝I］：总自由度为3N,平动自由度为3转动自由度为3（对于非线形分子）或2（对于线形分子）振动口由度非线形分子线形分子3M—63N—5;二ILO分子的振动自由度3X3-6=3A介,C02的振动自由度3X3-5=4砂k阿or基频峰数目与振动自由度通常，基频峰数目〈振动自由度原因：简并红外非活性振动仪器的分辨率或灵敏度不够高产生红外吸收峰的条件1.辐射恰好提供物质产生振动跃迁所需的能量。1.辐射与物质间冇相互偶合作用，即振动过程冇偶极矩变化。2.吸收峰的位置（峰位）（1）基本振动频率o：振动频率，单位为cm'k：化学键力常

5、数，单位为10'dyn・cm:折合质量，以分子量计讨论：基本振动频率与化学键力常数成止相关，与折合质量成负相关折合质量越小，振动频率越高。折合质量相同，键力常数越人，振动频率越高。uC=C>uC=C>uC—C206016801190(cm-1)折合质量相同，通常u>b>g0含氢官能团的伸缩振动的吸收峰出现在高波数区原因：折合质量近于1,小于其他官能团含双键和三键官能团的伸缩振动的吸收峰出现在高波数区原因：双键和三键的键力常数分别为单键的两倍和三倍。峰位的影响因素（1）诱导效应电子效应以拨基为例:毆电丼导氓iAkm■大（2）共辘效应电子效应以辣基为例：—1715c.-1gnu■性溯I.

6、n（3）环的张力空间效应环张力加大：环外键的伸缩振动的吸收峰移向高波数环内键的伸缩振动的吸收峰移向低波数例：脂环酮拨基b才ag〜〜〜850cm1脂环上的亚甲基〜3O35S11_l157«cmJ匚>101cm-1Intern环外双键的Uz随环的减小而增加。环内双键的uc=c变化趋势与环外双键相反。■II・iN;一'「■II■■（4）空间障碍空间效应共辘体系具有共平面的性质，由于空I、可障碍使共平面性被偏离或被破坏时，吸收峰移向高波数。*■0fifiSnn"*1（5）氢键的影响氢键的形成一►吸收峰移向低波数r吸收强度增加例1：醇疑基的吸收峰游离态二聚体多聚体uo-h3610-3640cm

7、13500-3600cm13200-3400cm例2uo-h2835cm1（普通酚OH为3705-3720cmJuoo1623cm1（普通酚酮为1670-1700cm-1）c=0瞬N-H像缩N・H刼H-NH游离1690330（11630-lSftJ氢健1&50345016SO-162P分子内氢键其谱带的位置不受浓度的影响分子间氢键其谱带的位置受浓度的影响可由此判断氢键的类型1.吸收峰的强度取决于取决于吸收峰强度跃迁几率偶极矩的变化偶极矩的变化（△（）】）越