Программа лекционного курса по ИК

Программа лекционного курса «Методы ИК- и электронной спектроскопии»
(кафедра химии ИПП ЮГУ, 8 семестр)
Часть 1. Методы колебательной спектроскопии
1.1. Теоретические основы колебательной спектроскопии. Квантовомеханический подход к описанию
колебательных спектров. Уровни энергии, их классификация, фундаментальные, обертонные и составные
частоты. Правила отбора. Колебания двухатомной и многоатомной молекулы. Число колебательных степеней
свободы. Валентные и деформационные колебания, характеристические частоты.
1.2. Применение ИК-спектроскопии в химических исследованиях. Применение методов колебательной
спектроскопии для качественного и количественного анализов. Характеристичность частот в колебательных
спектрах молекул. Область функциональных групп и область "отпечатков пальцев". Структурный анализ по
характеристическим частотам. Факторы, влияющие на характеристические частоты. Межмолекулярные
эффекты. Влияние растворителя и концентрации. Влияние внутримолекулярных факторов на
характеристические частоты групп. Функциональные группы и расшифровка ИК-спектров. Особенности ИКспектров важнейших классов органических соединений.
1.3. Техника и методики ИК-спектроскопии. Принципы устройства и действия ИК-спектрометров.
Источники излучения. Прозрачные материалы. Методики регистрации ИК-спектров. Основные правила
подбора растворителя.
1.4. Спектроскопия комбинационного рассеяния (раман-спектроскопия). Теоретические основы метода.
Основные закономерности и области применения рамановской спектроскопии.
Часть 2. Методы электронной спектроскопии
2.1. Основы теории электронных спектров молекул. Электронные спектры поглощения и эмиссии
(люминесценции). Соотношение между цветом поглощенного излучения и окраской вещества. Классификация
электронных переходов, их относительное положение. Правила отбора и интенсивность полос различных
переходов. Форма и положение полос поглощения.
2.2. Cтруктурно-спектральные корреляции для органических соединений. Типы полос поглощения
органических молекул. Хромофоры и ауксохромы. Квантовая теория цветности органических соединений.
2.3. Электронные переходы в неорганических веществах. d–d – Переходы. Теория кристаллического поля.
Спектрохимический ряд лигандов. Полосы переноса заряда.
2.4. Техника и методики электронной спектроскопии. Аппаратура абсорбционной спектроскопии.
Источники излучения. Монохроматоры. Приемники излучения. Подготовка образцов. Растворители,
применяемые для регистрации ЭСП.
2.5. Применение методов электронной спектроскопии. Использование ЭСП для установления строения
органических соединений. Использование модельных соединений. Принцип аддитивности ЭСП.
Количественный анализ. Основной закон светопоглощения – закон Бугера-Ламберта-Бера. Закон аддитивности
оптических плотностей Фирордта. Один поглощающий компонент: метод добавок, градуировочный график,
спектрофотометрическое титрование, метод Жоба. Несколько поглощающих компонентов. Использование ЭСП
для изучения химических превращений в растворе.
2.6. Молекулярная люминесценция (флуоресценция и фосфоресценция). Основные закономерности
молекулярной люминесценции. Классификация методов люминесценции по способам возбуждения.
Механизмы возбуждения и типы люминесценции. Правило Каши. Закон Стокса – Ломмеля. Правило Левшина.
Закон затухания. Энергетический и квантовый выходы люминесценции. Тушение люминесценции.
Практическое применение и техника люминесцентной спектроскопии. Качественный и количественный
анализ.
Рекомендуемая литература:
1. Пентин Ю.А., Курамшина Г.М. Основы молекулярной спектроскопии. - М.: Мир; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. –
398 с.
2. Вилков Л.В., Пентин Ю.А. Физические методы исследования в химии. - М.: Мир, 2003. - 683 с.
3. Шмидт В. Оптическая спектроскопия для химиков и биологов. – М.: Техносфера, 2007.- 368 с.
4. Основы аналитической химии. В 2-х кн./ под ред. Ю.А. Золотова. - М.: Высш. шк., 2004. - 359, 503 с.
5. Драго Р. Физические методы в химии. - М.: Мир,-1981.-т.1, т.2.
6. Преч Э., Бюльманн Ф., Аффольтер К. Определение строения органических соединений. Таблицы спектральных данных. М.: Мир. – 2006. – 438 с.
Составитель программы:
профессор кафедры химии ИПП ЮГУ,
д.х.н. Клименко Любовь Степановна