Infrarödspektroskopi (IR)

3

1. Infraröd-(IR)-spektroskopi

• IR-spektroskopi används vanligtvis i kombination med andra spektroskopiska

metoder för att känna igen ämnen och för att bestämma molekylers struktur

• IR-spektroskopi grundar sig på molekylers växelverkan med infrarödstrålning

• En IR-spektrometer mäter hur mycket molekylerna för det undersökta ämnet

absorberar infrarödstrålning

• En IR-spektrometer kan endast användas för att undersöka molekyler vars

bindningar har ett permanent eller momentant dipolmoment

4

Molekyler vibrerar

• Bindningarna mellan atomerna i en molekyl är i konstant vibrerande

tillstånd

• Varje bindningstyp har en typisk vibrationsfrekvens. Frekvensen är

temperaturberoende.

• IR-strålningen absorberas i molekylen och dess bindningar

• Molekylens absorbans anges som en funktion av strålningens vågtal

• På området för infrarödstrålning absorberar molekylerna strålning med

våglängder som är typiska för dess funktionella grupper

5

IR-spektrumet

• Varje förening har ett typiskt, ofta väldigt detaljerat, IR-spektrum

• Från spektrumet kan man få reda på hurdana atomer eller atomgrupper

föreningen innehåller och hurdana bindningar det finns mellan atomerna

• När man tolkar ett IR-spektrum fäster man uppmärksamhet till pikarnas position

(vågtal), intensitet och form

• För att underlätta tolkningen kan man dela in IR-spektrumet i två områden:

• Området för funktionella grupper (> 1500 cm –1)

• Fingeravtrycksområdet (< 1500 cm –1)

6

FingeravtrycksområdetFunktionella grupper

7

IR-spektrum och funktionella grupper

• En pik som kan lätt kännas igen är karbonylens töjningsvibration vid

vågtalet ca 1700 cm –1. Vibrationen är stark, vilket markeras i IR-

tabellerna med ett s: 1700 cm –1 (s).

• Andra funktionaliteter som kan lätt kännas igen är hydroxylgrupper,

dubbel- och trippelbindningar och aromaticitet.

8

Bindning Föreningstyp Vågtal (cm-1)

C-H alkan, alken, aromatisk 2850 – 3100

C-H alkyni 3300

C-O alkohol, ester, eter 1050 – 1410

C=O aldehyd, keton, karboxylsyra, ester 1700 - 1750

O-H alkohol, fenol 3200 – 3600 (bred)

N-H aminer och amider 3300 - 3500

C=C alken 1610 - 1680

C≡C alkyn 3300

C-N aminer och amider 1180 - 1360

C≡N nitriler 2210 – 2280

9

ABC till tolkning av IR-spektrum

A) Sök pikar i spektrumet

B) Analysera pikarna

C) Sök vågtalen i IR-tabellen

10

Infraröd-(IR)-spektroskopi• Låt oss granska Etylacetatens IR-spektrum

CH-töjning 2800-3100 cm –1

C=O töjning1742 cm –1

Acetatisk C-C-O-n. 1240 cm –1

Ester-bindning C-O

1300 - 1000 cm –1

11

Öva tolkning av IR-spektrum: Bensoesyrans IR-spektrum

O-H3200 - 3600

C=O

12

Tilläggsinformation om IR-spektroskopi

NIST Chemistry Webbook –på webbplatsen kan du söka data och

spektrum för olika molekylerhttps://webbook.nist.gov/chemistry/name-ser/#

Chemical Education Digital Library - IR-modellering på webben

http://www.chemeddl.org/resources/models360/models.php

Gjort av: Veera SinikallioSaara SalminenVilja Kämppi