表征技术－红外.pptx

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1、红外光区分三个区段：近红外区：0.752.5 m，133334000/cm,泛音区（用于研究 单键的倍频、组频吸收）中红外区：2.525 m，4000400/cm,基频振动区（各种基团基频振动吸收）远红外区：25 m以上，转动区（价键转动、晶格转动）红外光谱的产生：用波长2.525 m,频率4000400/cm的光波照射样品，引起分子内振动和转动能级跃迁所产生的吸收光谱。第1页/共120页分子振动的类型双原子分子振动多原子分子振动第2页/共120页各种振动方式及能量分子振动方式分为：伸缩振动-对称伸缩振动 s -反对称伸缩振动 as 弯曲振动 -面内弯曲振动 -剪式振动 s -平面摇摆 -面外

2、弯曲振动-非平面摇摆 -扭曲振动 按能量高低为：as s s 高频区 低频区 红外光谱的选律:使分子偶极矩发生改变的振动是红外活性的.第3页/共120页振动自由度和峰数含n个原子的分子，自由度为：线性分子有 3n-5 个 非线性分子有 3n-6 个 理论上每个自由度在IR中可产生1个吸收峰，实际上IR光谱中的峰数少于基本振动自由度，原因是：1 振动过程中，伴随有偶极矩的振动才能产生吸收峰 2 频率完全相同的吸收峰，彼此发生简并（峰重叠）3 强、宽峰覆盖相近的弱、窄峰 4 有些峰落在中红外区之外 5 吸收峰太弱，检测不出来第4页/共120页二氧化碳的IR光谱 O=C=O O=C=O O=C=O

3、O=C=O 对称伸缩振动 反对称伸缩振动 面内弯曲振动 面外弯曲振动 不产生吸收峰 2349 667 667 因此O=C=O的 IR光谱只有2349 和 667/cm 二个吸收峰第5页/共120页第6页/共120页 红外光谱是研究波数在4000-4004000-400cmcm-1-1范围内不同波长的红外光通过化合物后被吸收的谱图。谱图以波长或波数为横坐标，以透光度为纵坐标而形成。透光度以下式表示：I：表示透过光的强度；I0：表示入射光的强度。红外光谱的表示方法第7页/共120页横坐标：波数()4004000cm-1；表示吸收峰的位置。纵坐标：透过率（T%），表示吸收强度。T，表明吸收的越好，故

4、曲线低谷表示是一个好的吸收带。第8页/共120页IR光谱得到的结构信息从谱图可得信息：1 吸收峰的位置（吸收频率）2 吸收峰的强度,常用 vs(very strong),s(strong),m(medium),w(weak),vw(very weak),b(broad),sh(sharp),v(variable)表示 3 吸收峰的形状 (尖峰、宽峰、肩峰)应用：有机化合物的结构解析定性：基团的特征吸收频率定量：特征峰的强度第9页/共120页常见术语基频峰、倍频峰、合频峰、热峰基频峰是分子吸收光子后从一个能级跃迁到相邻的高一能级产生的吸收。V=0 V=1 倍频峰(2)是分子吸收比原有能量大一倍的

5、光子之后，跃迁两个以上能基产生的吸收峰，出现在基频峰波数n倍处。2 为弱吸收。合频峰是在两个以上基频峰波数之和(组频 1+2)或差(1-2处出现的吸收峰。合频峰均为弱峰。热峰来源于跃迁时低能级不是基态的一些吸收峰。第10页/共120页红外吸收强度及其表示符号 摩尔消光系数（）强度符号200很强VS75200强S2575中等M525弱W05很弱VW第11页/共120页结论2.必须是能引起分子偶极矩变化的振动才能产生红外吸收光谱。1.红外辐射光的频率与分子振动的频率相当，才能满足分子振动能级跃迁所需的能量，而产生吸收光谱。产生红外光谱的必要条件是：第12页/共120页第二节第二节 影响红外光谱吸收

6、频率的因素影响红外光谱吸收频率的因素 外在因素 内部因素 质量效应 电子效应 空间效应 氢键效应 偶极场效应 振动的偶合 第13页/共120页各种化学键的红外吸收位置第14页/共120页外在因素（测定条件）正己酸在液态和气态的红外光谱a蒸气（134）b液体（室温）样品所处物态、制备样品的方法、溶剂的性质、氢键、结晶条件、吸收池厚度、色散系统以及测试温度等返回第15页/共120页质量效应 X-H X-H 键的伸缩振动波数（cmcm-1-1）化学键波数（cmcm-1-1）化学键波数（cmcm-1-1）C-HC-H30003000F-H F-H Cl-HCl-H4000400028902890C=C

7、-HC-H3100-30003100-3000Br-H Br-H I-HI-H2650 2650 23102310Ar-HAr-H3100-30003100-3000Si-HSi-HGe-HGe-H2150215020702070C C-H C-H33003300Sn-H Sn-H 18501850同主族元素，随质量增大频率变小；同周期元素，随原子序数增大频率升高。第16页/共120页将（mX+1）/（mX+2）近似为1，则上式可简化为：当对一些含氢基团的红外吸收峰指认困难时，可将该官能团的氢进行氘代，该官能团的吸收峰应移向低频率，若位移值与计算值相符，说明对该吸收峰的指认是正确的。第17页/

8、共120页 电子效应诱导效应、中介效应、共轭效应（1）诱导效应第18页/共120页诱导效应：RCOR中极性基团的取代使C=O 移向高波数 化合物 RCHO RCOR RCOCl RCOF ClCOCl FCOF C=O 1713 1715 1800 1920 1828 1928共轭效应：使C=O 移向低波数 R-CH=CH2 C=C 1650 CH3CN C=N 2255 RCOOR C=O 1735 (C2H5)2C=C(CN)COOC2H5 C=C 1629,C=N 2224,C=O 1727第19页/共120页（2 2）中介效应 第20页/共120页在许多情况下，诱导效应和共轭效应会同时

9、存在:RCOOR RCOOR R R1 1CO-NRCO-NR2 2 RCOS-Ar ArCO-SR RCOS-Ar ArCO-SR R R1 1CORCOR2 2 C=O C=O 1735 1690 1710 1665 1735 1690 1710 1665 17151715 (-I +C)(+C -I)(-I(-I +C)(+C -I)(-I +C)(+C -I)+C)(+C -I)第21页/共120页（3 3）共轭效应:共轭效应使不饱和键的波数显著降低 第22页/共120页空间效应（1 1）环张力对红外吸收波数的影响:环数减小，环的张力增大，环外双键加强，吸收频率增大，环内双键减弱，吸收

10、频率减小第23页/共120页（2）空间位阻第24页/共120页跨环共轭效应第25页/共120页偶极场效应偶极场效应（Field effect)是通过分子内空间相对位置起作用的，只有在立体结构上互相靠近的基团之间才能产生F效应，例如：环己酮 4，4-二甲基环己酮 2-溴-环己酮 4，4-二甲基-2-溴-环己酮 C=O 1712 1712 1716 1728 -氯代丙酮的三个异构体的C=O 吸收频率不同第26页/共120页氢键效应氢键使吸收峰向低波数位移，并使吸收强度加强，例如：-和-羟基蒽醌-二酮-酮酯第27页/共120页正己酸在液态和气态的红外光谱a蒸气（134）b液体（室温）第28页/共12

11、0页振动偶合效应当一个化学键的伸缩振动与另一个化学键的振动吸收频率很接近时，就会发生振动偶合。振动偶合的结果是吸收峰发生分裂，强度加强。费米共振：一个化学键的某一种振动的基频和他自己或另一个连在一起的化学键的某一种振动的倍频或组频很接近时，可以发生偶合，这种偶合成为费米共振。如：-CHO的C-H伸缩振动28302695与C-H弯曲振动1390的倍频2780 发生费米共振，结果产生2820和2720二个吸收峰。第29页/共120页影响红外光谱吸收强度的因素振动中偶极矩的变化幅度越大，吸收强度越大极性大的基团，吸收强度大，C=O 比 C=C 强，CN 比 C C 强 使基团极性降低的诱导效应使吸收

12、强度减小，使基团极性增大的诱导效应使吸收强度增加。共轭效应使电子离域程度增大，极化程度增大，吸收强度增加。振动耦合使吸收增大，费米振动使倍频或组频的吸收强度显著增加。形成氢键使振动吸收峰变强变宽。能级跃迁的几率，v=0 v=2 比 v=0 v=1 能阶大，但几率小，吸收峰弱第30页/共120页第三节第三节 红外光谱仪及样品制备技红外光谱仪及样品制备技术术色散型红外光谱仪 傅立叶变换红外光谱仪（FTIR）红外样品的制备第31页/共120页色散型红外光谱仪第32页/共120页傅里叶变换红外光谱仪干涉仪光源样品室检测器显示器绘图仪计算机干涉图光谱图FTS第33页/共120页傅里叶变换红外光谱仪工作原

13、理图 第34页/共120页迈克尔干涉仪工作原理图 第35页/共120页干涉图 第36页/共120页FTIR光谱仪的优点 扫描速度快（几十次/秒），信号累加，信噪比提高（可达60：1）。光通量大，所有频率同时测量，检测灵敏度高，样品量减少。扫描速度快，可跟踪反应历程，作反应动力学研究，并可与GC、LC联用。测量频率范围宽，可达到45006cm-1杂散光少，波数精度高，分辨率可达0.05/cm对温度、湿度要求不高。光学部件简单，只有一个动镜在实验中运动，不易磨损。第37页/共120页红外光谱的测定方法样品要求：干燥无水、浓度适当、多组分样要先分离固体样品：溴化钾压片法 糊状法（加石蜡油 Nujol

14、Nujol调成糊状)溶液法（溶剂CSCS2 2,CCl,CCl4 4,CHCl,CHCl3 3)薄膜法(高分子化合物）液体样品：液膜法 溶液法（水溶液样品可用AgClAgCl池子）气体样品：气体样品槽第38页/共120页第39页/共120页红外光谱的分区400-2500cm-1:这是X-H单键的伸缩振动区。2500-2000cm-1:此处为叁键和累积双键伸缩振动区2000-1500cm-1:此处为双键伸缩振动区1500-600cm-1:此区域主要提供C-H弯曲振动的信息 第四节第四节 各类化合物的红外特征光谱各类化合物的红外特征光谱第40页/共120页第41页/共120页各种有机化合物的红外光

15、谱各种有机化合物的红外光谱饱和烃 不饱和烃 醇、酚和醚 含羰基化合物 含氮化合物 其他含杂原子有机化合物 金属有机化合物 高分子化合物 无机化合物 第42页/共120页饱和烃C-HC-H伸缩振动：对称伸缩振动（s）和反对称伸缩振动（as），在3000-2800cm-1之间，as较s在较高频率。C-HC-H弯曲振动：1475-1300 cm-1，甲基的对称变形振动出现在1375 cm-1处，对于异丙基和叔丁基，吸收峰发生分裂。C-CC-C平面摇摆：800-720cm-1对判断-(CH2)n-的碳链长度有用，n4 725,n=3 729-726,n=2 743-734,n=1 785-770C-C

16、C-C伸缩振动：1253-800cm-1，对结构分析作用不大。第43页/共120页烷烃吸收峰第44页/共120页第45页/共120页第46页/共120页不饱和烃烯烃炔烃芳香烃第47页/共120页烯烃双键的特征吸收第48页/共120页影响双键碳碳伸缩振动吸收的因素对称性：对称性越高，吸收强度越低。取代基：与吸电子基团相连，振动波数下降。取代基的质量效应：双键上的氢被氘取代后，波数下降10-20cm-1。共轭效应：使波数下降约30cm-1。第49页/共120页图2-91-己烯的红外光谱图3060cm-1:烯烃CH伸缩振动；1820:910cm-1倍频；1650cm-1:C=C伸缩振动；995，90

17、5cm-1:C=CH2非平面摇摆振动第50页/共120页图2-10顺式和反式2，2，5，5四甲基己烯红外光谱a顺式b反式第51页/共120页烯烃类型CH面外弯曲振动吸收位置（cm-1）R1CH=CH2995-985，910-905R1R2C=CH2895-885R1CH=CHR2(顺)730-650R1CH=CHR2(反）980-965R1R2C=CHR3840-790=C-H的面外弯曲振动对判断双键的取代类型有用第52页/共120页炔烃化合物炔键C-H伸缩振动：3340-3300厘米-1，波数高于烯烃和芳香烃，峰形尖锐。C-C叁键伸缩振动：2100厘米-1，峰形尖锐，强度中到弱。干扰少，位置

18、特征。末端炔基该吸收强。分子对称性强时，该吸收较弱。腈类化合物，C-N叁键伸缩振动出现在2300-2220厘米-1，波数比炔烃略高，吸收强度大。第53页/共120页3340cm-1：叁键CH伸缩振动，3020cm-1:苯环=CH伸缩振动2115cm-1:C=C三键伸缩振动苯基乙炔第54页/共120页1-己炔第55页/共120页正丁腈第56页/共120页丙二烯类两个双键共用中间碳原子，耦合强烈，1600厘米-1无吸收，在2000-1915厘米-1和1100-1000厘米-1附近有不对称和对称伸缩振动，两峰相距900厘米-1，前者为中强峰，后者为弱峰。第57页/共120页芳香烃 振动类型波数（cm

19、-1）说明芳环C-H伸缩振动305050强度不定骨架振动1600，1500，1580（共轭）峰形尖锐，通常为4个峰，但不一定同时出现C-H弯曲振动（面外）910650随取代情况改变第58页/共120页取代苯的C-H面外弯曲振动吸收峰位置对判断苯环取代类型有用取代类型取代类型C-HC-H面外弯曲振动吸收峰位置（面外弯曲振动吸收峰位置（cmcm-1-1）苯苯670670单取代单取代770-730770-730，710-690710-690二取代二取代1 1，2-2-770-735770-7351 1，3-3-810-750810-750，710-690710-6901 1，4-4-833-8108

20、33-810三取代三取代1 1，2 2，3-3-780-760780-760，745-705745-7051 1，2 2，4-4-885-870885-870，825-805825-8051 1，3 3，5-5-865-810865-810，730-675730-675四取代四取代1 1，2 2，3 3，4-4-810-800810-8001 1，2 2，3 3，5-5-850-840850-8401 1，2 2，4 4，5-5-870-855870-855五取代五取代870870第59页/共120页 各类取代苯的倍频吸收和面外弯曲振动吸收（判断取代类型）第60页/共120页甲苯的红外光谱图第

21、61页/共120页 苯乙烯的红外光谱图 1630cm-1:C=C伸缩振动；1600，1580，1450cm-1:苯环骨架振动第62页/共120页苯环二取代的红外光谱（a.邻位 b.间位 c.对位）第63页/共120页醇、酚和醚醇和酚存在三个特征吸收：羟基OH伸缩振动和弯曲振动，C-O伸缩振动。基团吸收位置（cm-1）说明OH36503580（游离）35503450（二聚体）34003200（多聚体）3600-2500（分子内缔合）尖中强，较尖强，宽宽，散CO1050（伯）1100（仲）1150（叔）1200（酚）强，酚的吸收峰发生裂分，峰形特别HO15001250650面内弯曲，强，宽面外弯曲

22、，宽第64页/共120页正丁醇的红外光谱 3450cm-1：缔合OH伸缩振动；1350cm-1：OH面内弯曲振动第65页/共120页苯酚的红外光谱图 第66页/共120页乙醇在CCl4中浓度变化对红外吸收的影响 第67页/共120页浓度对羟基吸收峰的影响第68页/共120页羰基化合物醛酮羧酸、羧酸盐酸酐酯酰卤酰胺第69页/共120页羰基化合物的C=O伸缩振动吸收峰位置 化合物类型吸收峰位置（cm-1）醛1735-1715酮1720-1710酸1770-1750酯1745-1720酰胺1700-1680（酰胺“I”峰）酸酐1820和1760第70页/共120页醛酮醛氢伸缩振动：2900-2700

23、厘米-1有尖锐的小吸收峰出现，该峰往往分叉为双峰。第71页/共120页正丁醛 2720cm-1:醛基CH伸缩振动，特征；1730cm-1：C=O伸缩振动第72页/共120页苯甲醛 第73页/共120页三氯乙酸由于氯原子吸电子诱导效应的影响，羰基伸缩振动位移到1754cm-1第74页/共120页 羧酸和羧酸盐CO2-的反对称伸缩振动，1650-1540，最强峰，对称伸缩振动，1420-1300，强峰第75页/共120页苯甲酸 33002500cm-1：羧酸二聚体的OH伸缩振动，峰形宽，散；1695cm-1：C=O伸缩振动，因与苯环共轭移向低波数；920cm-1：OH非平面摇摆振动，特征第76页/

24、共120页酯 乙酸甲酯1740cm-1：C=O伸缩振动；1190cm-1：C-O-C非对称伸缩振动，第一吸收第77页/共120页苯甲酸甲酯第78页/共120页酸酐有两个羰基伸缩振动，相差60cm-1，反对称伸缩位于高频区，对称伸缩振动位于低频区。开链酸酐的高波数峰比低波数峰强，有张力的环状酸酐两峰的相对强度正好相反，强度差别比开链酸酐悬殊。第79页/共120页三甲基乙酸酐第80页/共120页酰卤卤素原子直接与羰基相连，强诱导效应使羰基伸缩振动大大升高。脂肪族位于1800厘米-1附近。芳香酰卤此区双峰：1773，1736，由C=O键的伸缩振动和C-X的弯曲振动产生feimi共振引起C-X伸缩振动

25、：脂肪族1000-910厘米-1，峰形宽大，芳香族1250-1110厘米-1，通常分裂为数个峰。C-X弯曲振动：1310-1040厘米-1第81页/共120页金刚烷酰氯第82页/共120页酰胺N-H伸缩振动：3540-3125厘米-1，伯酰胺为强度相近的双峰，相距120厘米-1，仲酰胺为单峰，叔酰胺无此峰。羰基伸缩振动：1690-1620厘米-1（酰胺I峰）N-H弯曲振动+C-N伸缩振动：1650-1580厘米-1（酰胺II峰）C-N伸缩振动：1430-1050（酰胺III峰）第83页/共120页吡嗪酰胺（抗结核病药）第84页/共120页胺、亚胺和胺盐特征吸收化合物吸收峰位置(cm-1)吸收峰

26、特征NH伸缩振动伯胺类3500-3300两个峰，强度中仲胺类3500-3300一个峰，强度中亚胺类3400-3300一个峰，强度中NH弯曲振动伯胺类1650-1590强度强，中仲胺类1650-1550强度极弱C-N振动芳香胺伯1340-1250强度强仲1350-1280强度强叔1360-1310强度强脂肪胺1220-1020强度中，弱1410强度弱含氮化合物第85页/共120页 2-戊胺 3400cm-1NH2反对称伸缩振动；3340cm-1NH2对称伸缩振动1590cm-1NH2剪式振动；1185cm-1：CN伸缩振动第86页/共120页硝基化合物 对称伸缩振动反对称伸缩振动(1390132

27、0cm-1)（16151540cm-1）第87页/共120页金属有机化合物三苯基砷的红外光谱图3078cm-1：苯基C-H伸缩振动；1607cm-1:苯基C=C伸缩振动；1488，1432cm-1苯环骨架振动；734，694cm-1：单取代苯的C-H弯曲振动其他含杂原子有机化合物第88页/共120页高分子化合物 聚异戊二烯的红外光谱图1652cm-1:C=C伸缩振动；1438cm-1：甲基反对称变形振动和亚甲基剪式振动重叠；1369cm-1：甲基对称变形振动第89页/共120页第五节第五节 红外图谱解析红外图谱解析红外光谱的分区 红外标准谱图及检索萨特勒红外谱图集是较常用的谱图集，数据库，网上

28、资源 红外图谱的解析步骤红外图谱的解析实例第90页/共120页红外光谱的分区400-2500cm-1:这是X-H单键的伸缩振动区。2500-2000cm-1:此处为叁键和累积双键伸缩振动区2000-1500cm-1:此处为双键伸缩振动区1500-600cm-1:此区域主要提供C-H弯曲振动的信息 第91页/共120页红外图谱的解析步骤 化合物类型的判断 有机物和无机物 饱和化合物与不饱和化合物 烯烃或芳烃推断可能含有的功能团 先看特征频率区（3600-1350），再看指纹区（1350-400）。先看强峰，再看弱峰 先找特征吸收峰，再找相关峰佐证 计算分子的不饱和度，根据不饱和度的结果推断分子中

29、可能存在的官能团。根据吸收峰的位置、强度、形状分析各种官能团及其相对关系，推出化合物的化学结构 第92页/共120页其中n为分子中4价原子的数目，如C，Si；a为分子中3价原子的数目，如P，N；b为分子中1价原子的数目，如H，F，Cl，Br，I。氧和硫的存在对不饱和度没有影响。不饱和度第93页/共120页某化合物的分子式C6H14，红外谱图如下，试推测该化合物的结构。第94页/共120页从谱图看，谱峰少，峰形尖锐，谱图相对简单，可能化合物为对称结构。从分子式可看出该化合物为烃类，不饱和度的计算：U=（62+2-14）/2=0表明该化合物为饱和烃类。由于1380cm-1的吸收峰为一单峰，表明无偕

30、二甲基存在。775cm-1的峰表明亚甲基基团是独立存在的。因此结构式应为：由于化合物分子量较小，精细结构较为明显，当化合物的分子量较高时，由于吸收带的相互重叠，其红外吸收带较宽。解答第95页/共120页谱峰归属 3000-2800cm-1：饱和CH的反对称和对称伸缩振动（甲基：2960和2872cm-1，亚甲基：2926和2853cm-1）。1461cm-1：亚甲基和甲基弯曲振动（分别为1470和1460cm-1）。1380cm-1：甲基弯曲振动(1380cm-1)。775cm-1：乙基CH2的平面摇摆振动（780cm-1）。第96页/共120页试推断化合物C4H5N的结构第97页/共120页

31、解答 不饱和度计算：U=（42+2-5+1）/2=3由不饱和度分析，分子中可能存在一个双键和一个叁键。由于分子中含N，可能分子中存在CN基团。由红外谱图看：从谱图的高频区可看到:2260cm-1，氰基的伸缩振动吸收；1647cm-1，乙烯基的C=C伸缩振动吸收。可推测分子结构为：由1865，990，935cm-1：表明为末端乙烯基。1418cm-1：亚甲基的弯曲振动（1470cm-1，受到两侧不饱和基团的影响，向低波数位移）和末端乙烯基弯曲振动（1400cm-1）。验证推测正确。第98页/共120页试推测化合物C8H8O的分子结构。第99页/共120页解答 不饱和度的计算U=（82+2-8）/

32、2=5不饱和度大于4，分子中可能由苯环存在，由于仅含8个碳，因此分子应为含一个苯环一个双键。1610，1580，1520，1430cm-1：苯环的骨架振动（1600、1585、1500及1450cm-1）。证明苯环的存在。825cm-1：对位取代苯（833-810cm-1）。1690cm-1：醛基C=O伸缩振动吸收（1735-1715cm-1，由于与苯环发生共轭向低波数方向位移）。2820和2730cm-1：醛基的CH伸缩振动（2820和2720cm-1）。1465和1395cm-1：甲基的弯曲振动（1460和1380cm-1）。由以上信息可知化合物的结构为：第100页/共120页Analys

33、is:C8H8O第101页/共120页解答IUPACName:acetophenone第102页/共120页第六节最新红外分析技术及应用红外显微镜(IR microscope)漫 反 射 傅 立 叶 变 换 红 外 光 谱 技 术（diffuse reflectance spectroscopy,DRS）衰 减 全 反 射 傅 立 叶 变 换 红 外 光 谱 技 术（attenuated total internal reflectance FTIR,ATR-FTIR）光声光谱技术（photoacoustic spectoscopu,PAS）时间分辨(Time-Resolved)光谱步进扫描(

34、Step-Scan)光谱基体分离(Matrix-Isolation)光谱光热(Phototherma1)光谱多维(Maltidimensiona1)光谱等第103页/共120页色-红联用技术气相色谱、高效液相色谱、超临界流体色谱、薄层色谱、热重分析与博里叶变换红外联用(即GCFT-1R、HPI CFT-IR、SFCFT-IR、TLCFT-IR、TGAFT-IR)大大拓宽了其应用范围，目前已用于石油、化工、生化、医药、食品环保、油僚、涂料、超导材料等各个领域 而且新的红外仪器扫描速度快(50次秒)、分辩率高(0.1cm-1 或更高)、灵敏(mg-pg)，故亦可用于分子动力学的研究。第104页/共

35、120页全反射光路图（n1光密物质n2光疏物质dp光在光疏物质中入射深度）光线在样品和棱镜间多次全反射图中上层为样品，下层为棱镜第105页/共120页红外显微镜使样品观察与定性定量分析能够同步进行，对于鉴别和确定基体样品中有意义的区域或质点(如基体杂质，机体病原体)特别有用，如：红外和拉曼显微光谱仪可以表征和定量分析聚丙烯纤维中不同色素质点。第106页/共120页图4-47人毛发的截面图象（a）可见图象（b）3300cm-1的NH伸缩振动红外成象红外显微镜第107页/共120页衰减全反射傅立叶变换红外光谱技术优点 1）不破坏样品，不需要对样品进行分离和制样，对样品的大小、形状没有特殊要求。2）

36、可测量含水和潮湿的样品。3）检测灵敏度高，测量区域小，检测点可为数微米。4）能得到测量位置物质分子的结构信息，某化合物或官能团空间分布的红外光谱图象及微区的可见显微图象。5）能进行红外光谱数据库检索以及化学官能团辅助分析，以确定物质的种类和性质。6）操作简便、自动化，用计算机进行选点、定位、聚焦和测量。第108页/共120页 测定抗肝炎药联苯双酯同质异晶体分析；测定蛋白质中心中的电子传递、表层吸附作用；测定血浆浓度、临床分析评价人血浆中全血底物组分；用近红外反射光谱法鉴定胸癌组织；胸部正常组织及良性和恶性肿瘤FTRaman光谱中700l900cm 的差异。药物挥发成分定性定量分析（GC和GCI

37、R联用）；基于FTIR光谱和拉曼光谱的心血管动脉粥样硬化斑组织的临床医学诊断；对骨、牙齿、血管、肝等人体组织的研究可用于体内诊断；用红外显微镜法可进行丙烯共聚物纤维的法医分析。用温反射FTIR光谱法进行骨骼古生物学研究；(1)(1)在临床医学和药学方面的应用第109页/共120页近红外光谱技术在制药过程分析中的应用（NIRS是采用近红外的方法直接分析液体、固体粉末、半固体、胶状等多种物态样品，使实验室和工厂的产品分析实现在线化，在几秒钟得到待测参数，与反馈控制技术连用则实现生产过程的在线控制技术。用于药材鉴定、萃取分离、粉末混合、干燥、制粒、包衣、结晶、发酵、合成和包装过程的在线检测分析，化学

38、计量学方法是NIRS必不可少的组成部分，用于光谱信号的处理和定性定量分析模型的建立。定量校正模型的建立是其核心技术之一，分为线性校正方法和非线性校正方法）第110页/共120页第111页/共120页癌症的傅里叶变换红外光谱分析诊断应用范围：肺癌、皮肤癌、甲状腺癌、乳腺癌、细胞或组织；靶物质和测定峰：核酸中磷酸二酯键vsPO 糖原中 C-OH峰强度的改变 蛋白质中氨基酸残基 COH的(vc-o)吸收峰的位移 脂质中CHn吸收峰的位移 第112页/共120页(2)在化学、化工方面的应用 在电化学、光化学和化学反应方面 测定薄层厚度、电化学接口的电化学特性和光谱特性；用电位调制电极电解接口的步进扫描

39、傅里叶变换红外反射分光光度测定法测定配合物氧化还原机理；用瞬间二维红外相关光谱法研究丙烯和环氧单聚物的光聚合作用用相位调制红外光谱法(FT-IR)测量反式聚乙烯光诱导吸收；用时间分辨傅里叶变换红外发射光谱研究脉冲激光光解作用/热分解作用及光化学反应的分子动力学链烷、环链烷、链烯、环链烯、环已对二烯、苯和四氯化碳氯仿溶液之间溶质溶媒的相互作用。第113页/共120页在多聚物、液晶和晶体方面 用时间分辨红外光谱、流变光学傅里叶变换红外光谱和拉曼光谱法研究多聚物物理胶凝作用溶媒系统的释放行态建序过程；测定聚合物羟基数目和分散液晶薄膜内双向和径向液滴构型聚合物基体的影响，研究高聚物分散液晶的分子取向和

40、取向行为，高聚物分散渡晶动态分析；用异步时间分辨FT-IR光谱法研究铁电液晶表面稳定状态之间转换动态振动和重取向，用 2DIR光谱法研究其电场诱导重向动态；第114页/共120页在固体表层及薄膜方面 分析金属盐涂层的平均介电常数、定量分析不定存度薄膜的多组分；测定超薄有机层的理论限度用博里叶变换红外外反射小型表面薄膜仪器开展生物物理研究用实时FTIR光谱法和显微FT IR法对金属和硅表面上烯聚合作用进行了直接动力学测定，研究硅单晶闻隙氧辉纹的特性；测定分子在细金属粒子上的吸附；用显微傅里叶变换红外光谱测定化学处理的铅表面环氧树脂粘性薄膜、二氧化硅薄膜等。第115页/共120页(3)气相色谱红外

41、光谱质谱联用在环境分析中的应用用GC-FT-IR联用技术测定水中有机污染物；FT-IR法在测定实验室和燃烧环境中现场气体浓度和温度；傅里叶变换红外遥感技术，测定工业大气空间的特性应用美国HPLCLPDMC测定汽油中氧化剂和芳香化合物，简便、快速、准确。用红外光谱法采用圆形内反射吸收池和变量校正法测定汽油中的甲醇和甲基特丁基乙醚近红外鉴定古建筑及古家具修复中的木质测定有机磷酸酯的基体分离第116页/共120页(4)在催化化学中研究的应用 扩散反射红外傅里叶变换光谱(DRIFTS)、红外吸附光谱(IRAS)。DRIFTS用于监控催化剂表面吸附化合物的分解动力学，原位DRIFTS还用于考察CO加氢反

42、应产物及RhAl2O3 作为加氢催化剂的反应活性。IRAS研究CO在Pd催化剂表面的氧化反应动力学，研究NO和CO在 Pd和PdSiO2表面的共吸附现象。原位红外光谱技术用于催化现象的研究。如应用原位反射吸附红外光谱法研究催化剂表面的点位阻塞效应。通过设计ZieglerNatta催化剂系统化学反应的双室流动样品池、非均相催化反应的新型反应器，研究宽温范围(77774K)内非均相催化剂表面吸附和反应的原位红外样品池和模拟具有良好搅拌效果的罐式反应器的金属反应器。第117页/共120页红外定性分析化合物的红外光谱鉴定 未知物化学结构的测定 第118页/共120页红外光谱在宝石学上的应用图天然翡翠与B货翡翠的红外光谱图I天然翡翠IIB货翡翠第119页/共120页感谢您的观看。第120页/共120页