第十二章 分子光谱分析法

1、Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 1 1第十二章第十二章 分子光谱分析法分子光谱分析法Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering

2、DepartmentMaterial modern analysis method 2第一节第一节 紫外紫外- -可见吸收光谱法可见吸收光谱法Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 3 3紫外紫外- -可见吸收光谱法：可见吸收光谱法：基于被测物质的分子对光具有选择基于被测物质的分子对光具有选择性吸收的特性而建立的分析方法。

3、可以对物质的组成进行定性吸收的特性而建立的分析方法。可以对物质的组成进行定性、定量及结构分析。性、定量及结构分析。紫外紫外-可见光谱可见光谱:物质分子的价电子在吸收辐射并跃迁到高物质分子的价电子在吸收辐射并跃迁到高能级后所产生的吸收光谱。通常称为能级后所产生的吸收光谱。通常称为电子光谱电子光谱（electron spectrum)概述概述Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMate

4、rial modern analysis method 4 4 射射线线x射射线线紫紫外外光光红红外外光光微微波波无无线线电电波波10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 103 cm 105 cm可可 见见 光光Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 5 5物质对光的吸收曲线物质对光

5、的吸收曲线Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 6 6Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial

6、 modern analysis method 7 7Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 8一、基本原理 和原子一样，分子也有其特征光谱。分子除去平移运动外，其内部运动可分为电子运动、构成分子的原子在平衡位置附近的振动和分子绕其重心的转动。这就是说，分子具有电子（价电子）能级、振动能级和转动能级。Huaihua Uni

7、versity Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 9 分子吸收电磁辐射而发生电子能级间的跃迁和振动能级间的跃迁时，总伴有转动能级间的跃迁。由于转动能级间隔太小，一般光谱仪的分辨能力不足以把这些谱线分开，诸谱线便连成一片，表现为带状。所以，分子吸收光谱时一种带状光谱。Huaihua University Chemistry and chemical egi

8、neering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 101、有机化合物的紫外-可见吸收光谱 从化学键性质考虑，与有机物分子紫外-可见吸收光谱有关的电子是：形成单形成单键的键的电子电子，形成双键的形成双键的电子电子以及未共享的或称为非键的未共享的或称为非键的n电子。电子。s*p*npsCOHnp ps sHHuaihua University Chemistry and chemical egineering Departm

9、entHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 1111s -ss -s* *：能量最大；max170nm, 位于远紫外区或真空紫外区。一般紫外-可见分光光度计不能用来研究远紫外吸收光谱。饱和烃中的cc键属于这类跃迁，例如乙烷的最大吸收波长max为135nm。n - s s* * ：高能量跃迁， max200K(E2)共轭多烯、-C=C-C=O-等的吸收10,000B芳香环、芳香杂环化合物的芳香环吸收。有的具有精细结构100np*R含CO，NO2等

10、n电子基团的吸收100Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 17171）.远紫外（真空紫外）吸收带 烷烃化合物的吸收带，如C-C、C-H基团中，为ss*跃迁，max 170nm，范围在10-200nm。2）.末端吸收带 饱和卤代烃、胺或杂原子的单键化合物的吸收带，为ns*跃迁，其范围从远紫外区末端到近紫外区，在200nm

11、附近。3）.R带 共轭分子的含杂原子基团的吸收带，如C=O，N=O，NO2，N=N等。为np*跃迁，弱吸收带， emax10,000。Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 18185）. B带 芳香和杂环化合物pp*的特征吸收带，e大约在250-3000之间。苯的B吸收带在230-270nm间，并出现包含有多重峰或精细结

12、构的宽吸收带。但取代芳烃的B带精细结构会消失，极性溶剂也会使精细结构消失。6）. E带 也是芳香结构的特征吸收带，由处于环状共轭的三个乙烯键的苯型体系中的pp*跃迁所产生。E带又可分为E1和E2带。属强吸收带，e10，000。Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 192、无机化合物的紫外-可见吸收光谱 产生无机化合物紫外

13、、可见吸收光谱的电子跃迁形式，一般分为两大类：电荷迁移跃迁和配位场跃迁。 1）、配位场跃迁 配位场跃迁包括d - d 跃迁和f - f 跃迁。 Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 20 元素周期表中第四、五周期的过渡金属元素分别含有3d和4d轨道，镧系和锕系元素分别含有4f和5f轨道。在配体的存在下，过渡元素五 个能量

14、相等的d轨道和镧系元素七个能量相等的f轨道分别分裂成几组能量不等的d轨道和f轨道。当它们的离子吸收光能后，低能态的d电子或f电子可以分别跃迁至高能态的d或f轨道，这两类跃迁分别称为d - d 跃迁和f - f 跃迁。由于这两类跃迁必须在配体的配位场作用下才可能发生，因此又称为配位场跃迁。 Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis meth

15、od 21 配位体的配位场越强,d轨道分裂能就越大,吸收峰波长就越短.例如,H2O的配位场强度小于NH3的配位场强度,所以Cu2+的水合离子呈浅蓝色,吸收峰794nm处,而它的氨合离子呈深蓝色,吸收峰在663nm处。一些常见配位体配位场强弱顺序为：一些常见配位体配位场强弱顺序为：IBrClOH2422SCN 吡啶吡啶NH3 乙二胺联吡啶邻二氮菲乙二胺联吡啶邻二氮菲NO2 CNHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical eginee

16、ring DepartmentMaterial modern analysis method 222）、电荷转移跃迁 电荷转移跃迁是指配合物吸收辐射能后，电子从给予体向接受体的跃迁。这种跃迁所产生的光谱称为电荷转移吸收光谱。 产生电荷转移跃迁的必要条件是配合物的组分之一应具有电子给予体的特性，而另一组分应具有电子接受体的特性。不少过渡金属离子与含生色团的试剂反应所生成的配合物以及许多水合无机离子，均可产生电荷迁移跃迁。Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemist

17、ry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 23 此外，一些具有d10电子结构的过渡元素形成的卤化物及硫化物，如AgBr、HgS等，也是由于这类跃迁而产生颜色。 电荷迁移吸收光谱出现的波长位置，取决于电子给予体和电子接受体相应电子轨道的能量差。 例如:SCN-电子亲和力比Cl-小,Fe3+- SCN-络合物的最大吸收波长大于Fe3+- Cl-络合物,前者在可见光区,后者在紫外区。Mn+Lb-M(n-1) +L(b-1) -hnFe3+CNS-2+hnFe2+CNS2+电子给予体电子接受体分子内氧化还原

18、反应分子内氧化还原反应Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 24 3、Lambert-Beer吸收定律 1） 吸光度和透光率的定义分别为： 0lgIAI0ITI吸光度与透光率的关系为： defdefA =lgTnlSII吸光质点数为厚度为物体截面为透过光强为入射光强为0Huaihua University Chemist

19、ry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 251760 年， Lambert 指出：一束平行单色光通过有色溶液后，光的吸收程度与溶液液层的厚度成正比。 A = k1 d1982年，Beer 指出：一束平行单色光通过有色溶液后，光的吸收程度与溶液的浓度成正比。 A = k2 cB将 Lambert 定律和 Beer 定律合并起来，就得到 Lambert-Beer 定律。 B=A

20、d cHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 26 若溶液的组成用质量浓度表示。Lambert-Beer 定律可表示为： 与 a 的关系为： 溶液中含有多种吸光物质时，若吸光物质之间没有相互作用，则溶液吸光度等于各吸光物质的吸光度之和。 BAa d=B=a M121 122=+= ()iiiAA AAdcccHuaihua

21、 University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 272）偏离 Lambert-Beer 定律的原因 根据 Lambert-Beer 定律，以 A 为纵坐标，以 cB或B 为横坐标作图，应得到一条通过原点的直线。 但在实际测定中，常会出现标准曲线偏离 直线的现象，曲线向上或向下发生弯曲，这种 现象称为偏离 Lambert-Beer 定律。Huai

22、hua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 28标准曲线的偏离Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial mo

23、dern analysis method 29a. 非单色光引起的偏离 假设入射光仅由波长为 和 的两种单色 光组成， 其强度分别为 I01 和 I02 ，当通过浓度 为cB，厚度为d 的吸光物质溶液后，透射光的强 度分别为 I1 和 I2。 引起偏离 Lambert-Beer 定律的原因有物理因素和化学因素两大类。（一）物理因素引起的偏离12Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentM

24、aterial modern analysis method 30对波长为 的单色光：对波长为 的单色光：0222lgIAdcI=2B20210dcII-=2B0111B1lgIAdcI=1B10110dcII-=12Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 31实际测定时，只能测得它们的总吸光度 A总。由于总入射光强度为

25、I01I02，总透射光强度为 I1I2 ，故：01020102120102lglg1010dcdcIIIIAIIII-=1B2B总若12，则有：B01020102lg()10dcIIAdcII-=B总 Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 32即总吸光度 A总与浓度 cB仍服从 Lambert- Beer 定律。此结论可

26、能对应以下两种不同的情况： （1） 很小，可近似认为 ， 入射光近似为单色光，故 A 与 cB仍成正比。 （2）尽管 较大，但在所选择的入射光波长范围附近吸收曲线较平坦，因此变化较小，故 A 与 cB仍保持较好的线性关系。 若 较大时， 不等于 ，则 A 与 cB 不成正比而偏离 Lambert-Beer 定律， 与 相差越大，偏离就越显著。21=-12=1212Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering D

27、epartmentMaterial modern analysis method 33b. 非平行入射光引起的偏离 若入射光束为非平行光，就不能保证光束全部垂直通过吸收池，可能导致光束通过吸收池的实际平均光程大于吸收池的厚度，使实际测得的吸光度大于理论值，从而导致与Beer 定律产生正偏离。 Lambert-Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern ana

28、lysis method 34 c. 介质不均匀引起的偏离 若溶液中生成溶胶或发生浑浊，当入射光通过该溶液时，除一部分被吸光物质吸收外，还有一部分被溶胶粒子和粗分散粒子散射而损失，使透光率减小，实测的吸光度偏高，从而对 Lambert-Beer 定律产生正偏离。Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 35a. 溶液浓度过高

29、引起的偏离 若吸光物质溶液的浓度较高时，吸光粒子之间的相互作用较强，改变了吸光粒子对光的吸收能力，使溶液的吸光度与溶液浓度之间的线性关系发生了偏离。b. 化学反应引起的偏离 Lambert-Beer 定律中的浓度是指吸光物质的平衡浓度，而在实际工作中常用吸光物质的分析浓度来代替。当吸光物质的平衡浓度等于其分析浓度或与分析浓度成正比时，A 与 cB的关系服从Lambert-Beer 定律。（二）化学因素引起的偏离Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry a

30、nd chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 36c. 被测吸光物质在溶液中常发生缔合、解离、互变异构、逐级配位等反应，形成新的化合物而改变了其平衡浓度与分析浓度之间的正比关系，从而导致偏离 Lambert-Beer 定律。Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern anal

31、ysis method 3737二、紫外二、紫外- -可见分光光度计可见分光光度计Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 3838Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and c

32、hemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 3939Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 4040Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua Un

33、iversity Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 4141Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 4242Huaihua University Chemistry and chemical egineer

34、ing DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 4343Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 4444检测器：检测器：检测透过吸收池的光信号，并将光信号

35、转变成可测量的电信号检测透过吸收池的光信号，并将光信号转变成可测量的电信号。在简易型可见分光光度计中，使。在简易型可见分光光度计中，使用光电池或光电管用光电池或光电管做检测；中高档紫做检测；中高档紫外可见分光光度计常用外可见分光光度计常用光电倍增管光电倍增管做检测器。做检测器。信号指示系统：信号指示系统：检测器产生的电信号，经放大等处理，用一定的方检测器产生的电信号，经放大等处理，用一定的方式显示出来。常用的有检流计、数字显示仪、微型计算机等。式显示出来。常用的有检流计、数字显示仪、微型计算机等。Huaihua University Chemistry and chemical egineer

36、ing DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 4545影响因素影响因素1.化学环境化学环境q 酸度的影响酸度的变化会使有机化合物的存在形式发生变化，从而导致谱带位移，如苯酚：随着pH值的增高，谱带红移，吸收峰分别从211nm和270nm位移到236nm和287nm。OHO-H+另外酸度的变化还会影响到络合平衡，从而造成有色络合物的组成发生变化，而使得吸收带发生位移。如Fe(）与磺基水杨酸的络合物。NH2NH3+H+Huaih

37、ua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 4646q 溶剂效应紫外光谱分析常用的极性溶剂有乙醇、甲醇和水等，非极性溶剂是己烷、庚烷之类的脂肪族烃；一般在没有特别注明溶剂的情况下，均指采用乙醇或甲醇作为溶剂。一般来说，溶剂极性增大，p p*跃迁吸收带红移,n p*跃迁吸收带蓝移。Huaihua University Chemistry

38、and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 4747Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 4848当从非极性

39、溶剂改变为极性溶剂时，常会导致化合物的精细结构完全消失，吸收峰减少并使吸收曲线趋于平滑，如果要获得谱带的精细结构，应尽量选用非极性溶剂。由于溶剂对紫外光谱有影响，文献数据中常注明所用溶剂。在进行定性鉴定比较未知物与已知物的吸收光谱时，必须采用相同的溶剂系统。不同的溶剂所作的吸收光谱图没有可比性。溶剂溶剂/nm溶剂溶剂/nm水205庚烷210甲醇205二氯甲烷232丙酮330氯仿245乙醇（95%）204四氯化碳265乙醚215苯280 在进行紫外测定中，所选择的溶剂必须在样品吸收范围内无吸收。溶剂不同，UV干扰范围也不同。Huaihua University Chemistry and che

40、mical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 4949Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 5050三、紫外吸收光谱在化合物

41、定性鉴定方面三、紫外吸收光谱在化合物定性鉴定方面的应用：的应用：(1) 把样品光谱图与被测物质的标准光谱图进行比较，判别是否为同一化合物。(2) 确定混合物中某一特定的组分是否存在或鉴定一个纯样品中是否含有其他杂质。(3) 推断化合物的骨架结构。(4) 判别顺反异构体、互变异构体Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 51

42、51紫外吸收光谱的解析紫外吸收光谱的解析（1）化合物在220-700nm内无吸收，说明该化合物是脂肪烃、脂环烃或它们的简单衍生物，也可能是非共轭烯烃；（2）220-250nm范围内有强吸收带，说明分子中存在两个共轭的不饱和键（共轭二烯或、不饱和醛、酮）；（3）200-250nm（E带）范围内有强吸收带，结合250-290nm（B带）范围的中等强度吸收带或显示不同程度的精细结构，说明分子中有苯基存在；（4）250-350nm范围内有低强度或中等强度的吸收带（R带），且峰形较对称，说明分子中含有醛、酮羰基或共轭羰基；Huaihua University Chemistry and chemical

43、 egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 5252（5）300nm以上的高强度吸收，说明化合物具有较大的共轭体系。若高强度具有明显的精细结构，说明为稠环芳烃、稠环杂芳烃或其衍生物；（6）若紫外吸收谱带对酸、碱性敏感，碱性溶液中max红移，加酸恢复至中性介质中的max,表明为酚羟基的存在；酸性溶液中max蓝移，加碱可恢复至中性介质中的max，表明分子中存在芳氨基。解析紫外光谱应考虑吸收带的位置、强度和形状吸

44、收带的位置、强度和形状三个方面。从吸收带位置可估计产生该吸收的共轭体系的大小；吸收强度有助于识别吸收带；从吸收带形状可帮助判断产生紫外吸收的基团。Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 5353定量分析定量分析 通常选择max作为测定波长，若在max处有干扰，可以选择e较大而共存物质无吸收的波长作为测定波长。 在使用有机溶

45、剂的测定中，一般不选择小于230nm的波长作为测定波长， 测定时，应事先检验所选溶剂的空白值。（GB 9721-1988）波长范围/nm吸光度波长范围/nm吸光度2202400.42513000.12412500.2300以上0.05紫外-可见分光光度法对有机溶剂的吸光度要求检定的方法是用1cm石英吸收池，以空气为参比，在规定波长下测定有机溶剂的吸光度。Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering Depart

46、mentMaterial modern analysis method 5454第二节第二节 红外吸收光谱红外吸收光谱Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 55一、概述一、概述红外吸收光谱红外吸收光谱分子受到频率连续变化的红外光照射时，吸收某特定频率的红外光，发生分子振动能级和转动能级的跃迁，所产生的吸收光谱。 红外吸收

47、光谱分析法：红外吸收光谱分析法：利用红外吸收光谱，对物质的组成、结构及含量进行分析测定的方法。Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 56不同点不同点 紫外可见吸收光谱紫外可见吸收光谱红外吸收光谱红外吸收光谱光光 源源紫外可见光紫外可见光红外光红外光起起 源源电子能级跃迁电子能级跃迁振动能级跃迁振动能级跃迁研研 究究范范

48、围围不饱和有机化合物不饱和有机化合物共轭双键、芳香族等共轭双键、芳香族等几乎所有有机化合物几乎所有有机化合物;许多无机化合物许多无机化合物特特 色色反映发色团、助色团情况反映发色团、助色团情况反映各个基团的振动及转动特反映各个基团的振动及转动特性性Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 572022-4-2157红外光谱法

49、的特点红外光谱法的特点l 优点：优点： 特征性高：特征性高： “分子指纹分子指纹”结构分析；结构分析； 应用范围广：应用范围广：除单原子分子及同核的双原子分子外，除单原子分子及同核的双原子分子外，几乎几乎所有有机物所有有机物；u固、液固、液、气气态样品均可；态样品均可；u结构结构分析、分析、定量定量分析，计算化合物的键力常数、键分析，计算化合物的键力常数、键长、键角等物理常数长、键角等物理常数 用样量少用样量少，分析速度快，不破坏样品。，分析速度快，不破坏样品。Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuai

50、hua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 58l缺点缺点色散型仪器的分辨率低，灵敏度低，色散型仪器的分辨率低，灵敏度低，不适于不适于弱辐射弱辐射的研究。的研究。 不用于水溶液不用于水溶液及含水物质的分析。及含水物质的分析。不适于某些物质：不适于某些物质：如振动时无偶极矩变化的如振动时无偶极矩变化的物质；复杂化合物的光谱极复杂，难以作出物质；复杂化合物的光谱极复杂，难以作出准确的结构判断，需与其它方法配合。准确的结构判断，需与其它方法配合。Huaihua U

51、niversity Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 59红外光区的划分红外光区的划分Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial

52、modern analysis method 60红外光谱的表示方式红外光谱的表示方式lT 曲线或曲线或T 波数波数s s曲线曲线l纵坐标：纵坐标：百分透射比百分透射比T%，吸收峰向下吸收峰向下，波谷向上波谷向上；l横坐标：横坐标：波长波长 （m ），），或波数或波数s s（cm-1）。）。A紫外T%s（）红外nmmcmcm/10/10/1/741 s s= = = =- -波数：波数：频率，频率，1cm中所含中所含波的个数波的个数Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University

53、Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 611、共轭效应、共轭效应： ss 共轭效应使共轭体系中电子云密度平均化，双共轭效应使共轭体系中电子云密度平均化，双键强度键强度 ，键力常数，键力常数 ，双键的基团频率，双键的基团频率向低向低波数方向移动波数方向移动R C=O RCH3一、一、 基本原理基本原理Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry a

54、nd chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 622、诱导效应、诱导效应 ss基团旁边增加一个基团旁边增加一个电负性大电负性大的基团或原子时，的基团或原子时，由于静电诱导作用，改变了键力常数（增加）。由于静电诱导作用，改变了键力常数（增加）。使基团频率使基团频率向高波数移动向高波数移动 RCRO RCClO RCFOHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and che

55、mical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 633、氢键的影响、氢键的影响 ss RCOOH（游离）RCO.HOCO.HOR(二聚体)1 760cm-1 1 700cm-1Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 64随浓度的减随浓度的减少吸收峰以少吸

56、收峰以箭头指向变箭头指向变化。化。多聚体多聚体n二聚体二聚体游离游离不同浓度乙醇在不同浓度乙醇在CCl4溶液中的红外光谱。溶液中的红外光谱。Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 65 振动偶合是指当两个化学键振动的频率相等振动偶合是指当两个化学键振动的频率相等或相近并具有一个公共原子时，由于一个键或相近并具有一个公共原子

57、时，由于一个键的振动通过公共原子使另一个键的长度发生的振动通过公共原子使另一个键的长度发生改变，产生了一个改变，产生了一个“微扰微扰”，从而形成强烈，从而形成强烈的相互作用，这种相互作用的结果使振动频的相互作用，这种相互作用的结果使振动频率发生变化，一个向高频移动，一个向低频率发生变化，一个向高频移动，一个向低频移动。此现象称为振动的偶合效应。移动。此现象称为振动的偶合效应。4、振动偶合效应、振动偶合效应 ss ssHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistr

58、y and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 66 例如，酸酐的二个羰基因振动偶合而分成例如，酸酐的二个羰基因振动偶合而分成两个峰两个峰CCOOORRCCOOORRn as 1820cm-1 s 1760cm-1Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysi

59、s method 675、空间效应：、空间效应： ss对环外双键，随着环张力的增大，其振动频率增高。例如四、对环外双键，随着环张力的增大，其振动频率增高。例如四、五、六元环酮，每减少一元，峰位向高波数移动约五、六元环酮，每减少一元，峰位向高波数移动约30 cm1。环内双键的伸缩振动频率，则随环张力的增加而降低。环内双键的伸缩振动频率，则随环张力的增加而降低。Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering Depa

60、rtmentMaterial modern analysis method 68cm-1cm-12、基团特征频率、基团特征频率Huaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentHuaihua University Chemistry and chemical egineering DepartmentMaterial modern analysis method 69官能团区（官能团区（cm-1）l40002500cm-1：X-H（X为为O、N、C、S）伸缩振动区）伸缩振动区Huaihua University Che