第四节 红外光谱分析 一、试样的制备 (一) 气态样品 第四节 红外光谱分析 一、试样的制备 (一) 气态样品 气态样品一般灌入气体槽内进行测定。槽体一般由带有进口管和出口管的玻璃筒组成如图：它的两端粘有透红外光的窗片，窗片的材质一般是NaCl或KBr。再用金属池架将其固定。气槽的厚度常为100 mm。分析前，先抽真空，然后通入经过干燥的气体样品。 红外气体槽
(二) 液体样品 1．液体吸收池法：液体样品可注入液体吸收池内测定。吸收池的两侧是用NaCI或KBr等品片作成的窗片。常用的液体吸收池有两种：固定式吸收池和可拆式吸收池。 2．液膜法：液膜法是定性分析中常用的简便方法。尤其对沸点较高，不易清洗的液体样品采用此法更为方便。在可拆池两窗之间，滴上1～2滴液体样品，形成一薄膜。液膜厚度可借助于池架上的固紧螺丝作微小调节。低沸点易挥发的样品不宜采用此法。
2) 石蜡糊法：试样—磨细—与液体石蜡混合—夹于盐片间；石蜡为高碳数饱和烷烃，因此该法不适于研究饱和烷烃。 (三)固体试样 1) 压片法：0.5～2 mg样+100~200 mg KBr—干燥处理—研细：粒度<2 m (散射小) —混合压成透明薄片—直接测定； 2) 石蜡糊法：试样—磨细—与液体石蜡混合—夹于盐片间；石蜡为高碳数饱和烷烃，因此该法不适于研究饱和烷烃。 3) 薄膜法： 高分子试样—加热熔融—涂制或压制成膜； 高分子试样—溶于低沸点溶剂—涂渍于盐片
三、制备样品时应注意： 挥发除溶剂 样品量少时，采用光束聚光器并配微量池。 （1）样品的浓度和测试厚度应选择适当。 （2）样品应该是单一组分的纯物质。否则各组分 光谱互相重叠,会使图谱无法解析。 （3）样品中不应含有游离水。
二、红外光谱分析 （一）红外光谱分析的一般步骤 1. 试样的纯化； 2．了解试样的来源、性质及它实验资料：来源、元素分析结果、相对分子质量、熔点、沸点、溶解度、紫外光谱、核磁共振、质谱等。 3. 用适当的方法制样，记录红外光谱图。 4. 图谱解析原则：先特征，后指纹；先最强峰，后次强峰；先初查，后细查；先否定，后肯定。 5. 和标准图谱进行对照：聚集态、制样方法一致；详细对照指纹区。
(二) 未知物结构推断 如果化合物不是新物质,可将其红外谱图与标准谱图对照（查对）；如果化合物为新物质，则须进行光谱解析。其步骤为： 1、该化合物的信息收集：试样来源、熔点、沸点、折光率、旋光率等； 2、不饱和度的计算： 通过元素分析得到该化合物的分子式，并求出其不饱和度。
4、查找红外指纹区，进一步验证基团的相关峰； 5、能过其它定性方法进一步确证：UV-Vis、MS、NMR、Raman等。 =0时，分子是饱和的，分子为链状烷烃或其不含双键的衍生物； =1时，分子可能有一个双键或脂环； =2时，分子可能有三键； =3时，分子可能有两个双键或脂环； =4时，分子可能有一个苯环。 一些杂原子如S、O不参加计算。 3、查找基团频率，推测分子可能的基团； 4、查找红外指纹区，进一步验证基团的相关峰； 5、能过其它定性方法进一步确证：UV-Vis、MS、NMR、Raman等。
例 1 某未知物的分子式为C12H24 ，测得其红外光谱图如图，试推测其结构式。
解（1）计算不饱和度 =1+12+(0-24)/2=1 说明该化合物分子具有一个双键或一个环。 （2）图谱解析 3075 cm-1处有吸收峰，说明存在与不饱和碳相连的氢，因此，该化合物肯定为烯。在1640 cm-1还有C=C伸缩振动吸收，更进一步证实了烯基的存在。 3000～2800 cm-1的吸收峰组说明有大量饱和碳的存在。在2920、2850 cm-1的强吸收说明CH2的数目远大于CH3的数目，由此可推测该化合物为一长链烃。715 cm-1处C—H变形振动吸收也进一步说明长碳链的存在。
980、915 cm-1的C—H变形振动吸收,说明该化合物有端乙烯基。综上所述，该未知物结构可能为： CH2=CH—(CH2)9—CH3 其余的峰可指认为：1460 cm-1处的吸收峰归属于 CH2(其中也有CH3的贡献)，2960、2870、1375等属于CH3。
例2 化合物C8H8O2的红外光谱图如图所示，试推断其结构
1）计算不饱和度 =1+8+(0-8)/2=5 (2) 图谱解析 在红外图谱上，3000 cm-1左右有吸收，说明有—C—H和=C—H基团存在。靠近 1700 cm-1的强吸收，表明有C＝O基团。1600 cm-1左右的两个峰以及1520和1430 cm-1的吸收峰，说明有苯环存在。根据820 cm-1吸收带的出现，指出苯上为对位取代。1430和1363 cm-1的两个峰是—CH3基的特征吸收。根据以上的解析及化合物的分子式，可确定该化合物为: