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化合物谱图数据库

发布时间: 2022-11-07 00:54:00

❶ 哪里可查到化合物的核磁共振氢谱图

1,一般核磁共振氢谱都是由核磁共振仪直接测出的
他的作用是用于检验化合物氢的类型和比值,
2,举个例子来说,比如CH3CH(CH2CH3)CH3,用核磁共振氢谱仪器测出结果时,
可以看到他有4种峰,而且可以看出强度的比值是3:1:2:6
这样分析就很容易得出这个简单有机物有两个位置相同的C,没有手性啊,可能5个C原子啊等等
3,核磁共振氢谱一般是做有机物检验的
由于测验比较简单,基本大学有机合成都会用到,所以一般是没有专门的归纳的核磁共振氢谱图表之类的

❷ 美国国家标准与技术研究院的数据库

根据标准参考数据计划,NIST的各实验室正在将他们的数据库产品不断加入到在线访问的数据库行列,建立了一系列的科学数值数据库。通过更新现有的数据库及开发新数据库,NIST不断地丰富它的评价数值数据集,为社会提供可靠的、经过评价的数值数据。社会各界的工程师和科学家依靠 NIST的标准参考数据对许多关键技术进行决策。
NIST的标准参考数据库系列包括50多个数据库,其中大部分是建在微机上的多用途数据包,根据学科可分为以下几类:分析化学(包括谱学),原子和分子物理,生物技术,化学与晶体结构,化学动力学,工业流体与化工,材料性能,热力学与热化学,以及NIST的其它数据库。
分析化学类包括质谱库、红外谱、光电子能谱等数据库;原子与分子物理类包括光谱性能、c-射线衰减系数及交叉截面、原子光谱等数据库;生物技术类包括生物大分子结晶库等数据库;化学与晶体结构类有电子衍射等数据库;化学动力学类包括化学动力学、溶液动力学等数据库;工业流体与化工类有物质的热力学性能数据库;材料性能类包括结构陶瓷、腐蚀性能、摩擦材料、高温超导等数据库;表面数据类包括表面结构、弹性电子散射交叉截面等数据库;热化学类包括化学热力学、有机化合物热力学性能估算、JANAF热化学表等数据库。
NIST提供科学数值数据服务的方式主要有:①将数据与分析仪器连在一起出售,如质谱库中有近10万个化合物数据,附在质谱仪中出售的有常用的几万个化合物;②以PC数据包方式出售;③联机数据服务;④作为其它大的软件包的一部分;⑤直接装入用户的计算机。
具体的在线科学数据库名单如下:
儿童人体测量数据库(AnthroKids - Anthropometric Data of Children),
铂/氖阴极管灯泡的光谱图(Atlas of the Spectrum of a Platinum/Neon Hollow-Cathode Lamp in the Region 1130-4330 Å),
用于电子结构计算的原子参考数据库(Atomic Reference Data for Electronic Structure Calculations),
原子光谱数据库(Atomic Spectra Database,ASD),
原子谱线加宽目录数据库(Atomic Spectral Line Broadening Bibliographic Database),
原子跃迁概率数据库(Atomic Transition Probability Bibliographic Database),
原子重量及同位素成分数据库(Atomic Weights and Isotopic Compositions),
光子总交叉截面(衰减系数)测量目录(Bibliography of Photon Total Cross Section (Attenuation Coefficient) Measurements),
生物高分子结晶数据库(Biological Macromolecule Crystallization Database),
陶瓷互联网手册(Ceramics WebBook),
化学动力学数据库(CKMech,Chemical Kinetic Mechanisms),
化学互联网手册(Chemistry WebBook),
单分子反应计算数据库(ChemRate: A Calculational Database for Unimolecular Reaction),
视觉协同测试床(CIS2 Visual Interoperability Testbed),
化学动力学机理(CKMech,Chemical Kinetic Mechanisms),
计算化学比较和基准数据库(Computational Chemistry Comparison and Benchmark Database),
计算机辨认工具测试项目网站(Computer Forensics Tool Testing (CFTT) Project Web Site),
二阶光谱数据库(Diatomic Spectral Database),
运算法则和数据结构字典(Dictionary of Algorithms and Data Structures),
电子与等离子体加工用气体相互作用数据 (Electron Interactions with Plasma Processing Gases),
元素数据索引(Elemental Data Index),
工程统计学手册(Engineering Statistics Handbook),
火灾研究信息服务(Fire Research Information Services ,FRIS),
基本物理常数(Fundamental Physical Constants),
中性原子的基本水平和电离能量(Ground Levels and Ionization Energies for the Neutral Atoms),
数学软件指南(Guide to Available Mathematical Software),
NIST计量结果不确定性的评估与表达指南(Guidelines for Evaluating and Expressing the Uncertainty of NIST Measurement Results),
基础原子光谱数据手册(Handbook of Basic Atomic Spectroscopic Data),
绝缘体和建筑材料的热传递性质(Heat Transmission Properties of Insulating and Building Materials),
高温超导材料数据库(High Temperature Superconcting Materials Database),
HIV蛋白酶数据库(HIV Protease Database),
人线粒体蛋白数据库(Human Mitochondrial Protein Database),
烃类光谱数据库(Hydrocarbon Spectral Database),
二氧化碳同位素测定的交互规则(Interactive Algorithm for Isotopic CO2 Measurements),
国际比较数据库(International Comparisions Database),
ITS-90热电偶数据库(ITS-90 Thermocouple Database),
自动数据分析工具(MassSpectator Automated Data Analysis Tool),
矩阵市场数据库(Matrix Market Database),
相位图和计算热动力学―焊接系统(Phase Diagrams and Computational Thermodynamics - Solder Systems),
多轮烃结构索引(Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Structure Index),
聚合物方法数据库(Polymer MALDI MS Methods Database),
高级材料的性质数据总结(Property Data Summaries for Advanced Materials),
断裂韧度性质数据总结(Property Data Summaries for Fracture Toughness),
氧化玻璃的性质数据总结(Property Data Summaries for Oxide Glasses),
蛋白质数据银行(Protein Data Bank (PDB) ( in collaboration with RCSB )
放射性核半衰期计量(Radionuclide Half-Life Measurements),
用于观测星际分子微波跃迁的雷达技术扫描频率(Recommended Rest Frequencies for Observed Interstellar Molecular Microwave Transitions - 1991 Revision),
加强渗透性数值数据库(Database on Reinforcement Permeability Values),
短暂前后重复的DNA数据库(Short Tandem Repeat DNA Internet Database),
无铅焊料的焊接特性数据库(Database for Solder Properties with Emphasis on New Lead-free Solders),
可溶性数据库(IUPAC-NIST Solubility Database),
溶解动力学数据库(NDRL/NIST Solution Kinetics Database on the Web),
坎德拉X-射线天文台光谱数据库(Spectral Data for the Chandra X-ray Observatory),
统计参考数据库(Statistical Reference Datasets),
电子、质子和氦离子的静止能与行程表(Stopping-Power and Range Tables for Electrons,Protons,and Helium Ions),
NIST结构陶瓷学数据库(NIST Structural Ceramics Database),
合成聚合物质谱项目(Synthetic Polymer Mass Spectrometry Project),
X-射线质量衰减系数和能量吸收系数表(Tables of X-Ray Mass Attenuation Coefficients and Mass Energy - Absorption Coefficients),
酶催化反应的热力学数据库(Thermodynamics of Enzyme-Catalyzed Reactions Database),
半导体器件加工用的气体的热物理特性数据库(Database of the Thermophysical Properties of Gases Used in the Semiconctor Instry),
三原子光谱数据库(Triatomic Spectral Database),
Vibrational branching ratios and asymmetry parameters in the photoionization of CO2 in the region between 650 Å and 840 Å
可见物粘合剂数据集(NIST Visible Cement Dataset),
Wavenumber Calibration Tables from Heterodyne Frequency Measurements
用于剂量测定的X-射线衰减与吸收表(X-Ray Attenuation and Absorption for Materials of Dosimetric Interest),
X-射线波型系数、衰减与散射表(X-Ray Form Factor,Attenuation and Scattering Tables),
X-射线电光子分光光谱数据库(NIST X-ray Photoelectron Spectros Database),
X-射线跃迁能量数据库(X-Ray Transition Energies Database),
光子交叉截面数据库(XCOM: Photon Cross Sections Database)。

❸ 计算化学(Computational Chemistry)在我国的现状和发展前景如何

计算化学
computational chemistry
计算机在化学中的应用。又称计算机化学。包括 5 个主要研究领域:① 化学中的数值计算。即利用计算数学方法 ,对化学各专业的数学模型进行数值计算或方程求解,例如 ,量子化学和结构化学中的演绎计算、分析化学中的条件预测、化工过程中的各种应用计算等。②化学模拟。包括:数值模拟,如用曲线拟合法模拟实测工作曲线;过程模拟,根据某一复杂过程的测试数据,建立数学模型,预测反应效果;实验模拟,通过数学模型研究各种参数(如反应物浓度、温度、压力)对产量的影响,在屏幕上显示反应设备和反应现象的实体图形,或反应条件与反应结果的坐标图形。③模式识别在化学中的应用。最常用的方法是统计模式识别法,这是一种统计处理数据、按专业要求进行分类判别的方法,适于处理多因素的综合影响,例如,根据二元化合物的键参数(离子半径、元素电负性、原子的价径比等)对化合物进行分类,预报化合物的性质。模式识别广泛用于最优化设计,根据物性数据设计新的功能材料。④化学数据库及检索。在化学数据库中,数据、常数、谱图、文摘、操作规程、有机合成路线、应用程序……都是数据。数据库能存贮大量信息,并可根据不同需要进行检索。根据谱图数据库进行谱图检索,已成为有机分析的重要手段,首先将大量的谱图(红外、核磁、质谱等)存入数据库,作为标准谱图,然后由实验测出未知物的各种谱图,把它们和标准谱图进行对照,就可求得未知物的组成和结构。⑤化学专家系统。专家系统是数据库与人工智能结合的产物,它把知识规则作为程序,让机器模拟专家的分析、推理过程,达到用机器代替专家的效果。如酸碱平衡专家系统,内容包括知识库和检索系统,当你向它提出问题时,它能自动查出数据,找到程序,进行计算、绘图 、推理判断等处理,并用专业语言回答你的问题,如溶液pH值的计算,任意溶液用酸、碱进行滴定时操作规程的设计。
计算化学是理论化学的一个分支。

1.利用计算机程序解量子化学方程来计算物质的性质(如能量,偶极距,振动频率等),用以解释一些具体的化学问题。这是一个计算机科学与化学的交叉学科。

2.利用计算机程序做分子动力学模拟。

❹ 问化学人士,如何,去哪查找化合物的XRD标准谱图

有标准图样的书,不过好几大本,也不好找。
想要分析的话可以使用pcpdfwin、jade、high score的专门的分析软件,jade好用一些(个人感觉),可以上网搜一下,我以前是从小木虫(http://emuch.net)上下的,连同标准数据库pdf一共700M左右。
如果你单纯只想和标准图样比较一下的话,试着上网搜一下看有没有氧化铁的标准图样,或者你留一下邮箱我给你发一下。

❺ 结构化学在哪个数据库

ChemBrain XTE V3.5三维分子结构化学数据库

中国期刊全文数据库 > 期刊导航 > 核心期刊导航 > 化学类 > 结构化学

NMRShiftDB- 提供有机分子结构及其核磁共振( NMR )的化学位移。nmrshiftdb含有超过22000有机化合物的化学位移数据和19000个谱图。你可以通过结构、化学位移和核(nucleus?what?)检索记录。 NMRShiftDB完全开放,它可以通过编程方式访问,并且运行在线数据库的软件源代码也可以免费下载。 人用户可以提交自己的谱图或者位移数据,以供别人审阅或者列入数据库中。

Chemical Structure Lookup Service (CSLS)- 一个化学结构目录。如果你用过Metacrawler, 那么你应该了解SCLS的原理,即从多个免费化学数据库种查找数据。你可以通过IUPAC名称、InChI、结构、SMILES和一系列的分子特征查找超过两千七百万种化合物。你的搜索结构种会包括含有你所要搜索的分子的数据库的链接。用户界面不止是不好看的问题了,简直是太烂了。如果你不在意用户界面的话,CSLS可能是这个列表中最有用的服务之一。

❻ 在哪里可以查询已知化合物的各种谱图

目前还没有免费的数据库。 一般XRD图谱无机物比较多,在买仪器时都会带有一些数据库。有机分子的XRD标准谱图比较少见。 可以在一些晶体文献上查到单晶数据,如果有cif文件就更好了,可以通过软件转成XRD图谱。

❼ 化合物目录数据库 exempt什么意思

exempt 英[ɪgˈzempt]
美[ɪɡˈzɛmpt]
vt. 使免除,豁免;
adj. 被免除的,被豁免的;
n. 被免除(义务,责任)的人; 免税人;
[网络] 豁免; 多半是免税的意思; 免除的;
[例句]The Minimum Wage Ordinance does not apply to a work experience student ring a period of exempt student employment.
《最低工资条例》不适用于正处于获豁免学生雇用期的工作经验学员。
[其他] 第三人称单数:exempts 现在分词:exempting 过去式:exempted 过去分词:exempted 形近词: preempt

❽ 如何利用reaxys数据库查询有机物的质谱

reaxys中化学物质的性质那一部分,波谱中如果有的话会显示出来的

❾ 哪里可查到化合物的核磁共振氢谱图

大学里的图书馆都有那个核磁共振氢谱图的书!!!网上的,你试下google的学术搜索~~~

❿ 水和氮磷等无机无毒污染物称为什么

导读
红外光谱是我们实验猿们最常见的分子光谱之一,本文是小析姐搜罗教科书和网络资料吐血整理而成,内容极度舒适,强烈建议收藏并转发。
一、啥是光谱呢?
1、什么是光谱呢?
光谱分析是一种根据物质的光谱来鉴别物质及确定它的化学组成、结构或者相对含量的方法。 按照分析原理,光谱技术主要分为吸收光谱,发射光谱和散射光谱三种 ;按照被测位置的形态来分类,光谱技术主要有原子光谱和分子光谱两种。 红外光谱属于分子光谱,有红外发射和红外吸收光谱两种,常用的一般为红外吸收光谱。
光谱成因电子跃迁
2、光谱的分类(按测量形态分)
二. 红外吸收光谱的基本原理是什么?
分子运动有平动,转动,振动和电子运动四种,其中后三种为量子运动。分子从较低的能级E1,吸收一个能量为hv的光子,可以跃迁到较高的能级E2,整个运动过程满足能量守恒定律E2-E1=hv。能级之间相差越小,分子所吸收的光的频率越低,波长越长。
1、红外吸收光谱的成因
红外吸收光谱是由分子 振动和转动能级跃迁 所引起的, 组成化学键或官能团的原子处于不断振动(或转动)的状态,其振动频率与红外光的振动频率相当。所以,用红外光照射分子时,分子中的化学键或官能团可发生振动(或转动)吸收,不同的化学键或官能团吸收频率不同,在红外光谱上将处于不同位置,从而可获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。
分子的转动能级差比较小,所吸收的光频率低,波长很长,所以分子的纯转动能谱出现在远红外区。振动能级差比转动能级差要大很多,分子振动能级跃迁所吸收的光频率要高一些,分子的纯振动能谱一般出现在中红外区。(注:分子的电子能级跃迁所吸收的光在可见以及紫外区,属于紫外可见吸收光谱的范畴)
值得注意的是,只有当振动发生时伴随有分子的偶极矩发生变化,该振动才具有红外活性(注:如果振动时,分子的极化率发生变化,则该振动具有拉曼活性)。
换言之,红外吸收光谱产生的条件:
应满足如下两条
(1)辐射应具有能满足物质产生振动跃迁所需的能量。
(2)辐射与物质间有相互偶合作用。
对称分子 :
没有偶极矩,辐射不能引起共振,无红外活性,如,N2、O2、Cl2等。
非对称分子 :
有偶极矩,红外活性。
2、分子的主要振动类型
双原子分子的振动
双原子分子中的原子以平衡点未中心,以非常小的真服(与原子核之间的距离相比)做周期性的振动,可以近似的看做简谐振动。
多原子分子的振动
伸缩振动原子沿键轴方向伸缩,键长发生变化而键角不变的振动,可分为对称伸缩和不对称伸缩,变形振动(又称弯曲振动或变角振动)基团键角发生周期变化而键长不变的振动成为变形振动,分为面内弯曲和面外弯曲振动
3、红外光谱和红外谱图的分区
通常将红外光谱分为三个区域:近红外区、中红外区和远红外区。一般说来,近红外光谱是由分子的倍频、合频产生的;中红外光谱属于分子的基频振动光谱;远红外光谱则属于分子的转动光谱和某些基团的振动光谱。
来个直观的列表瞅瞅
区域
λ/μm
/cm-1
能级跃迁类型
近红外区(泛频区)
0.78-2.5
12800-4000
OH、NH及CH键的倍频吸收
中红外区(基本振动区)
2.5-50
4000-200
分子振动,伴随转动
远红外区(转动区)
50-1000
200-10
分子转动,晶格振动
(注:由于绝大多数有机物和无机物的基频吸收带都出现在中红外区,因此中近红外光谱仪红外区是研究和应用最多的区域,积累的资料也最多,仪器技术最为成熟。通常所说的红外光谱即指中红外光谱)
按吸收峰的来源,可以将中红外光谱图大体上分为特征频率区(2.5~7.7 μm,即4000-1330 cm-1)以及指纹区(7.7~16.7μm,即1330-400 cm-1)两个区域。其中特征频率区中的吸收峰基本是由基团的伸缩振动产生,数目不是很多,但具有很强的特征性,因此在基团鉴定工作上很有价值,主要用于鉴定官能团。
如羰基,不论是在酮、酸、酯或酰胺等类化合物中,其伸缩振动总是在5.9μm左右出现一个强吸收峰,指纹区的情况不同,该区峰多而复杂,没有强的特征性,主要是由一些单键C-O、C-N和C-X(卤素原子)等的伸缩振动及C-H、O-H等含氢基团的弯曲振动以及C-C骨架振动产生。当分子结构稍有不同时,该区的吸收就有细微的差异。这种情况就像每个人都有不同的指纹一样,因而称为指纹区。指纹区对于区别结构类似的化合物很有帮助。
典型有机化合物的重要基团频率
4、红外光谱是定性分析手段还是定量分析手段?有何应用?
红外吸收光谱主要用于定性分析分子中的官能团,也可以用于定量分析(较少使用,特别是多组分时定量分析存在困难)。红外光谱对样品的适用性相当广泛,固态、液态或气态样品都能应用,无机、有机、高分子化合物都可检测。
常见的,对于未知产物进行分析时,红外能够给出官能团信息,结合质谱,核磁,单晶衍射等其他手段有助于确认产物的结构(应用最广泛);在催化反应中,红外,特别是原位红外有着重要的作用,可以用于确定反应的中间产物,反应过程中催化剂表面物种的吸附反应情况等;通过特定物质的吸附还可以知道材料的性质,比如吡啶吸附红外可以测试材料的酸种类和酸量等,CO吸附的红外可以根据其出峰的情况判断材料上CO的吸附状态,进而知道催化剂中金属原子是否是以单原子形式存在等。
5. 红外光谱的解析一般通过什么方法?有哪些重要的数据库?
光谱的解析一般首先通过特征频率确定主要官能团信息。单纯的红外光谱法鉴定物质通常采用比较法,即与标准物质对照和查阅标准谱的方法,但是该方法对于样品的要求较高并且依赖于谱图库的大小。如果在谱图库中无法检索到一致的谱图,则可以用人工解谱的方法进行分析,这就需要有大量的红外知识及经验积累。大多数化合物的红外谱图是复杂的,即便是有经验的专家,也不能保证从一张孤立的红外谱图上得到全部分子结构信息,如果需要确定分子结构信息,就要借助其他的分析测试手段,如核磁、质谱、紫外光谱等。
重要的红外谱图数据库主要有:
Sadtler红外光谱数据库:http://www.bio-rad.com/zh-cn/proct/ir-spectral-databases
日本NIMC有机物谱图库:http://sdbs.db.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/direct_frame_top.cgi
上海有机所红外谱图数据库:http://chemdb.sgst.cn/scdb/main/irs_introce.asp
ChemExper化学品目录CDD:http://www.chemexper.com/
FTIRsearch:http://www.ftirsearch.com/
NIST Chemistry WebBook:http://webbook.nist.gov/chemistry
6、影响振动频率的因素
在正式讨论特征基团的振动频率之前,先简单了解下影响振动频率的主要因素,这对于确认特征基团的归属有重要的帮助。
影响红外振动频率的因素可以分为内部因素和外在条件两种,其中外在条件主要指样品的物态(气,液,固),溶剂种类,测试温度,测试仪器等。内部因素主要是分子结构方面的影响, 包括诱导效应,共轭效应,空间效应,振动耦合,Fermi共振,分子对称性,氢键作用等。
(1)诱导效应:基团附近有不同电负性的取代基时,由于诱导效应引起分子中电子云分布的变化,从而引起键力常数的变化,使基团吸收频率变化。
吸电子基使邻近基团吸收波数升高,给电子基则使邻近基团吸收波数下降。吸电子能力越强,升高的越多,给电子能力越强,下降越明显。
举例:CH3CHO (1713), CH3COCH3 (1715), CH3COCl (1806).
Cl的吸电子能力>甲基>H,因此对于C=O的振动频率而言,酰氯>酮>醛
注:1). 这种诱导效应的存在对于判别C=O的归属有很重要的意义,后面还会提到。
2). 诱导效应存在递减率:诱导效应是一种静电诱导作用,其作用随所经距离的增大而迅速减弱
(2)共轭效应:在共轭体系中由于原子间的相互影响而使体系内的π电子 (或p电子)分布发生变化的一种电子效应。共轭效应使共轭体系的电子云密度以及键长平均化,双键略有伸长,单键略有缩短。
主要的共轭体系包括π-π共轭和p-π共轭(σ-π超共轭等其他共轭形式影响相对较小)。
基团与吸电子基共轭,振动频率增加;基团与给电子基团共轭,振动频率下降。
注:共轭效应沿共轭体系传递不受距离的限制,因而可以显着地影响基团的振动频率。
举例:CH3COCH3 (1715), CH3-CH=CH-COCH3 (1677), Ph-CO-Ph (1665).
C=O与双键形成π-π共轭,双键为给电子基团,因此C=O的振动频率下降;而当C=O与苯环形成共轭体系时,C=O的振动频率下降得更多。
(3)氢键:形成氢键(特别是分子内氢键)往往使吸收频率向低波数移动,吸收强度增加并变宽。
7、常见基团的特征振动频率
各种基团在红外谱图的特定区域会出现对应的吸收带,其位置大致固定。常见基团的特征振动频率可以大致分为四个区域:
A. 4000-2500 cm-1为X-H的伸缩振动区(O-H, N-H, C-H,S-H等)
B. 2500-2000 cm-1为三键和累积双键伸缩振动区(C≡C,C≡N,C=C=C, N=C=S等);
C. 2000-1550 cm-1为双键的伸缩振动区(主要是C=C和C=O等);
D. 1550- 600 cm-1主要由弯曲振动,C-C, C-O,C-N单键的伸缩振动。
具体而言:
(1) O-H (3650 ~ 3200 cm-1): 确定醇、酚、酸. 其中,自由的醇和酚振动频率为3650-3600 cm-1(伯:3640,仲:3630,叔:3620,酚:3610. why? 考虑诱导和共轭效应), 存在分子间氢键时,振动频率向低波数移动,大致范围为3500-3200 cm-1. 羧酸的吸收频率在3400 ~ 2500 cm-1(缔合)
(2) N-H(3500-3100):胺和酰胺
(3) C-H (3300-2700 cm-1) : C-H的振动频率存在明显的分界线,3000 cm-1以上为不饱和C上的C-H,3000以下为饱和C上的C-H. 醛基C-H较为特殊,在2900-2700 cm-1.
(4) 不饱和键的伸缩振动吸收 :非常有价值的一个区域
三键和累积双键:2500-2000 cm-1.
C=O双键(1850-1630 cm-1)在很多化合物中都有出现,而根据诱导效应,可以明显看到差异:酸酐>酰氯>酮,酸>醛,酯>酰胺. (思考:如果是羧酸盐,C=O应该在哪呢?)
C=C双键中苯环由于存在共轭效应(1600-1450,一般为多峰),其振动频率一般比烯烃(1650-1640 cm-1)要低
注:红外振动吸收峰的强度和键的极性相关,极性越强,强度越大。因此C=O的峰一般比C=C双键要大。
(5) C-O伸缩振动(醇,酚,酸,酯,酸酐 ):1300-1000 cm-1
这类振动产生的吸收带常常是该区中的最强峰。
醇的C—O在1260~1000 cm-1;酚的C—O在1350~1200 cm-1;醚的C—O在1250~1100 cm-1(饱和醚常在1125 cm-1出现;芳香醚多靠近1250 cm-1)。
(6) C-H弯曲振动:
烷基:-CH3(1460, 1380 cm-1),-CH2-(1465 cm-1), -CH-(1340 cm-1)
烯烃:1000-650 cm-1
三、无机化合物的特征红外频率
1. 为什么无机物不经常做红外光谱?
多数情况下,人们主要采用红外光谱来分析有机官能团,而采用红外对无机物进行分析就要少得多了,很多教材上也没有特别地讨论无机物的红外吸收。实际上,对于无机材料而言,采用XRD来定性分析要比红外光谱更加直接,而一些细节的分析采用拉曼光谱要更方便一些,因为拉曼光谱可以测量的范围更广(4000-40 cm-(1),而很多无机物,特别是氧化物的谱峰信息都是在800 cm-1以下的这个范围。此外,拉曼制样简单,不受水等干扰,分辨率也高一些。
番外篇:这里只是相对目前的研究而言哈,实际上早期人们对于无机物的红外谱图也进行了大量的研究,这里推荐感兴趣的朋友看看《无机和配位化合物的红外和拉曼光谱》一书,作者:中本一雄(黄德如 汪仁庆译)。书中从群论出发,对不同结构特征的无机化学物进行了非常全面的讨论(从双原子分子到四原子分子,八面体分子,X2Y10分子等)
2、一般用红外光谱来分析无机物中的什么信息?
红外光谱是分子振动光谱,所以万变不离其宗,红外光谱测试无机物和有机物是一样的,都是研究在振动中伴随有偶极矩变化的基团。常见的所研究的无机物主要包括H2O, CO, 氧化物,无机盐中的阴离子,配位化合物等。
对于无机盐而言,阳离子类型不同会影响到其阴离子的振动频率。例如,对于无水碱性氢氧化物而言,OH-的伸缩振动频率都在3550—3720 cm-1范围内。其中,KOH为3678 cm-1,NaOH在3637 cm-1, Mg(OH)2为3698 cm-1,Ca(OH)2为3644 cm-1。
在实际应用中,无机物的红外光谱可以用来干什么呢?举个简单的离子,对于氧化物而言,其表面的结构羟基和许多应用都有密切关系(比如催化,生物医用等)。而这些表面羟基采用XRD肯定是定不出来的,这个时候采用红外进行表征就具有优势了,特别是原位红外,可以研究在不同温度下表面羟基的变化情况,进而跟其性能联系起来。
另外,红外光谱和XRD相结合对于样品的定性分析也是非常有帮助的,因为XRD并不是万能的,有很多物质实际上是没有标准谱图的,而红外谱图能够提供一些结构上的佐证,对于确定物质组成是很有帮助的。
3、常见无机物中阴离子在红外区的吸收频率如下表所示
如果大家对于常见阴离子的峰位置有什么不确定的话,可以看看上面这个表。如果想了解得更加全面,或者想从群论等理论的角度进行了解,还是推荐大家看《无机和配位化合物的红外和拉曼光谱》。
4、磷,硫相关的红外特征频率范围
四、红外光谱样品制备
1、固体样品的制备
(1) 溴化钾压片法。
将光谱级KBr磨细干燥,置于干燥器备用,取1~2mg的干燥样品,并以1:(100~200)比例的干燥KBr粉末,一起在玛瑙研钵中于红外灯下研磨,直到完全研细混匀(粉末粒径2um左右)。将研好的粉末均匀放入压膜器内,抽真空后,加压至50~100Mpa,得到透明或半透明的薄片。
(2)糊状法。
所谓糊状法指把样品的粉末与糊剂如液体石蜡一起研磨成糊状再进行测定的方法。
(3)溶液法。
对于不易研成细末的固体样品,如果能溶于溶剂,可制成溶液,按照液体样品测试的方法进行测试
(4) 薄膜法。
一些高聚物样品,一般难于研成细末,可制成薄膜直接进行红外光谱测试。
(5) 显微切片。
将高聚物用显微切片的方法制备薄膜来进行红外光谱测量。
2、液体样品的制备
不易挥发、无毒且具有一定黏度的液体样品,可直接涂于NaCl或KBr晶片上进行测试;
易挥发的液体样品可以灌注于液体池中进行测量。
3、气体样品的制备
气体样品通常灌注于气体样槽中测定。
五、红外光谱图的解析
1、谱图解析的一般步骤
(1)根据分子式,计算未知物的不饱和度f;
(2)根据未知物的红外光谱图找出主要的强吸收峰;习惯上把中红外区分成如下五个区域来分析:
4000~2500cm-1:这是X-H(X包括C、N、O、S等)伸缩振动区。主要的吸收基团有羟基、胺基、烃基等。
2500~2000cm-1:这是叁键和累积双键的伸缩振动区。
2000~1500cm-1:这是双键伸缩振动区,也是红外谱图中很主要的区域。在这个区域中有重要的羰基吸收、碳-碳双键吸收、苯环的骨架振动及C=N、N=O等基团的吸收。
1500~1300cm-1:该区主要提供C-H弯曲振动的信息。
1300~400cm-1:这个区域中有单键的伸缩振动频率、分子的骨架振动频率及反映取代类型的苯环和烯烃面外的碳氢弯曲振动频率等的吸收。
(3)通过标准图谱验证解析结果的正确性。
下图是一个未知的化合物红外光谱图
2、红外光谱解析要点及注意事项
(1)解析时应兼顾红外光谱的三要素,即峰位、强度和峰形;
(2)注意同一基团的几种振动吸收峰的相互映证;
(3)判断化合物是饱和还是不饱和;
(4)注意区别和排除非样品谱带的干扰。
处理红外谱图时,一般使用origin软件。而origin软件的具体使用,请参阅材料人分享的关于origin的学术干货。红外一般都是对化合物进行定性分析,其定量分析较少,一般采用朗伯比尔定律。红外谱图的分析需要大量经验,如果大家平时在科研上使用得较多,笔者建议多积累分析经验。篇幅有限,不做过多介绍,如有需要红外分析软件,及具体操作问题,欢迎读者留言。
六、红外光谱联用技术
气相色谱-傅里叶变换红外联用(GC-FTIR)
液相色谱-傅里叶变换红外联用(HPLC-FTIR)
热分析-傅里叶变换红外联用(TGA-FTIR)
超临界流体色谱-傅里叶变换红外联用(SFC-FTIR)
流动注射分析-傅里叶变换红外联用(FIA-FTIR)
七、红外光谱仪基本结构及维护
1、红外光谱仪结构
红外光谱仪通常由光源,单色器,探测器和计算机处理信息系统组成。根据分光装置的不同,分为色散型和干涉型。对色散型双光路光学零位平衡红外分光光度计而言,当样品吸收了一定频率的红外辐射后,分子的振动能级发生跃迁,透过的光束中相应频率的光被减弱,造成参比光路与样品光路相应辐射的强度差,从而得到所测样品的红外光谱。
2、红外光谱仪仪器在日常中使用中保养的注意事项

(1)测定时实验室的温度应在15-30℃,相对湿度应在65%以下,所用电源应配备有稳压装置和接地线。因要严格控制室内的相对湿度,因此红外实验室的面积不要太大,能放得下必须的仪器设备即可,但室内一定要有除湿装置。
(2)如,所用的是单光朿型傅里叶红外分光光度计(目前,应用最多),实验室里的CO2含量不能太高,因此实验室里的人数应尽量少,无关人员最好不要进入,还要注意适当通风换气。
(3)如供试品为盐酸盐,因考虑到在压片过程中可能出现的离子交换现象,标准规定用氯化钾(也同溴化钾一样预处理后使用)代替溴化钾进行压片,但也可比较氯化钾压片和溴化钾压片后测得的光谱,如二者没有区别,则可使用溴化钾进行压片。
(4)为防止仪器受潮而影响使用寿命,红外实验室应经常保持干燥,即使仪器不用,也应每周开机至少两次,每次半天,同时开除湿机除湿。特别是霉雨季节,最好是能每天开除湿机。
(5)红外光谱测定最常用的试样制备方法是溴化钾(KBr)压片法(药典收载品种90%以上用此法),因此为减少对测定的影响,所用KBr最好应为光学试剂级,至少也要分析纯级。使用前应适当研细(200目以下),并在120℃以上烘4小时以上后置干燥器中备用。如发现结块,则应重新干燥。制备好的空KBr片应透明,与空气相比,透光率应在75%以上。
(6)压片法时取用的供试品量一般为1-2mg,因不可能用天平称量后加入,并且每种样品的对红外光的吸收程度不一致,故常凭经验取用。一般要求所没得的光谱图中绝大多数吸收峰处于10%-80%透光率范围在内。最强吸收峰的透光率如太大(如,大于30%),则说明取样量太少;相反,如最强吸收峰为接近透光率为0%,且为平头峰,则说明取样量太多,此时均应调整取样量后重新测定。
(7)测定用样品应干燥,否则应在研细后置红外灯下烘几分钟使干燥。试样研好并具在模具中装好后,应与真空泵相连后抽真空至少2分钟,以使试样中的水分进一步被抽走,然后再加压到0.8-1GPa(8-10T/cm2)后维持2-5min。不抽真空将影响片子的透明度。
(8)压片时KBr的取用量一般为200mg左右(也是凭经验),应根据制片后的片子厚度来控制KBr的量,一般片子厚度应在0.5mm以下,厚度大于0.5mm时,常可在光谱上观察到干涉条纹,对供试品光谱产生干扰。
(9)压片时,应先取供试品研细后再加入KBr再次研细研匀,这样比较容易混匀。研磨所用的应为玛瑙研钵,因玻璃研钵内表面比较粗糙,易粘附样品。研磨时应按同一方向(顺时针或逆时针)均匀用力,如不按同一方向研磨,有可能在研磨过程中使供试品产生转晶,从而影响测定结果。
研磨力度不用太大,研磨到试样中不再有肉眼可见的小粒子即可。试样研好后,应通过一小的漏斗倒入到压片模具中(因模具口较小,直接倒入较难),并尽量把试样铺均匀,否则压片后试样少的地方的透明度要比试样多的地方的低,并因此对测定产生影响。另外,如压好的片子上出现不透明的小白点,则说明研好的试样中有未研细的小粒子,应重新压片。

(10)压片用模具用后应立即把各部分擦干净,必要时用水清洗干净并擦干,置干燥器中保存,以兔锈蚀。
傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform infrared spectros)简写为FTIR。傅里叶红外光谱法是通过测量干涉图和对干涉图进行傅里叶变化的方法来测定红外光谱。红外光谱的强度h(δ)与形成该光的两束相干光的光程差δ之间有傅里叶变换的函数关系。傅立叶变换测定红外光谱用于控制两相干光光程差的干涉仪测量得到下式表示的光强随光程差变化的干涉图其中v为波数,将包含各种光谱信息的干涉图进行傅立叶变换得实际的吸收光,傅立叶变换红光谱具有高检测灵敏度、高测量精度、高分辨率、测量速度快、散光低以及波段宽等特点。随着计算机技术的不断进步,FTIR也在不断发展。该方法现已广泛地应用于有机化学、金属有机,无机化学、催化、石油化工、材料科学、生物、医药和环境等领域。
附录一 异常谱带的介绍
波数
化合物结构
来源
668
CO2
大气中CO2 吸收,正或负
697
聚苯乙烯
磨损的聚苯乙烯瓶子或其他机械处理样品过程中
719
聚乙烯
实验室中常使用聚乙烯产品,有时候作为污染物出现
730
聚乙烯
同上
787
CCl4
使用CCl4后没有处理干净
794
CCl4
CCl4气体,同上
823
KNO3
无机硝酸盐与溴化钾反应物
837
NaNO3
氧化氮与窗片上的水汽生成,光源点燃有时候出现
980
K2SO4
无机硫酸盐与溴化钾离子交换的反应物
1110-1053
Si-O
使用玻璃研钵,由玻璃粉末引起的谱带,宽峰
1110
Me-O
研钵或其它物品的灰尘造成的污染,宽
1265
Si-CH3
使用硅树脂有此污染
1365
NaNO3
同837
2800~2900
(CH2)n
烃类物质
1378
NO3-
溴化钾的杂质,与CH3位置相近
1428
CO32-
溴化钾的碳酸盐,及其它杂质
1613-1515
COO-
碱金属卤代盐,溴化钾与羧酸反应生成的羧酸阴离子引起,压片时能产生
1639
H2O
少量夹带水的吸收
1764-1696
>C=O
药品的瓶盖,涂层,增塑剂等等的污染
1810
COCl2
氯仿暴露在空气中或日光氧化生成少量光qi的谱带
1996
BO3-
碱金属卤代盐,NaCl中的偏硼酸离子引起
2326
CO2
CO2吸收
2347
CO2
正或负的大气中CO2吸收
3450
H2O
压片中KBr含的微量水的谱带,宽,常见
3650
H2O
石英管出现附着水引起的锐谱带
3704
H2O
近红外区厚吸收池使用四氯化碳或烃类溶剂中非缔合水的-OH吸收,谱带锐
附录二、红外透光材料介绍
选择红外透光材料要根据测定波长,机械强度,稳定性和经济性来考虑,文献报导的透光材料很多,但是实际应用的并不太多 :
材质
特点
溴化钾 KBr :
易潮解,透过波长7800~400cm-1,(25μm以下)透过率大于92%,不易低温;
氯化钠 NaCl :
易潮解,透过波长500~625cm-1,(2~16μm) 不易低温;
氟化钙 CaF 2:
不易潮解,透过波长7800~1100cm-1 (1~9μm),透过率大于90%,不耐机械冲击;
氟化镁 MgF2 :
不易潮解,透过波长0.11~8.5μm,透过率大于90%;
氟化钡 BaF2:
不易潮解,透过波长7800~800cm-1(1~12μm)透过率大于90%;
金刚石 :
碳的一种,有Ⅰ型和Ⅱ型两种,透光波长10cm-1,(1000μm)。它们在4~6μm(2300~1660cm-1)有吸收,Ⅰ型还在19~22μm和7~11μm有两个吸收带,据此可以鉴别金刚石的类型;
锗 Ge :
纯度越高透光越好,透光性受纯度和厚度的影响,23μm和40μm以外可以使用,在120℃时不透明;
硅 Si :
耐机械和热冲击,可达15μm,但是,在9μm(1110cm-1)时有一吸收带;
热压块 :
用红外晶体的粉末加压成型,有MgF2,ZnS,CaF2,ZnSe,MgO等,混合热压块的机械性能超过晶体;
塑料 :
高密度聚乙烯在20~1000μm的远红外区可以使用,还有聚乙烯,聚四氟乙烯等薄片也可以使用;
氯化银 AgCl :
软,不易破裂,435cm-1(23μm以下),易变黑,贵;
溴化银 AgBr :
软,不易破裂,285cm-1(35μm以下),作为全反射材料;
硫化锌 ZnS :
不易潮解,透过波长7800~700cm-1,(1~14μm)透过率大于85%;
溴(碘)化铊 :
TiI 58%和TiBr 42%混晶,不易裂,透过波长7800~200cm-1,(1~50μm),透
过率大于92%,折射率高,全反射材料,贵,有毒;
硒化锌 ZnSe :
不易潮解,透过波长7800~440cm-1,(1~23μm),透过率大于68%;
石英 SiO2 :
不易潮解,透过波长190nm~4.5μm,透过率大于92%;
氟化锂 LiF :
120~7000cm-1,易潮解变形;
砷化镓 GaAs :
2~14μm,耐擦拭,可代替硒化锌。

(内容来源:仪器分析教材 由小析姐整理编辑)