红外吸收光谱法一演示文稿

红外吸收光谱法一演示文稿目前一页\总数五十四页\编于十三点（优选）红外吸收光谱法一目前二页\总数五十四页\编于十三点二、红外光谱的表示方法T~σ曲线→前疏后密T~λ曲线→前密后疏目前三页\总数五十四页\编于十三点三、IR与UV的区别

IRUV起源分子振动能级伴随转动能级跃迁分子外层价电子能级跃迁适用所有红外吸收的有机化合物具n-π*跃迁有机化合物具π-π*跃迁有机化合物特征性特征性强简单、特征性不强用途鉴定化合物类别定量鉴定官能团 推测有机化合物共轭骨架 推测结构目前四页\总数五十四页\编于十三点第十三章

红外分光光度法一、分子振动能级和振动形式二、吸收峰位置及其影响因素三、吸收峰强度第二节

基本原理目前五页\总数五十四页\编于十三点一、分子振动能级和振动形式分子的振动能级（量子化）：

E振=（V+1/2）hV：振动量子数1．双原子分子的简谐振动及其频率化学键的振动类似于连接两个小球的弹簧目前六页\总数五十四页\编于十三点2、分子基本振动形式(动画）（1）伸缩振动(ν)（2）弯曲振动（3）变形振动(δ)面内弯曲(β)面外弯曲(γ)目前七页\总数五十四页\编于十三点注：振动自由度反映吸收峰数量并非每个振动都产生吸收峰吸收峰数常少于振动自由度数3、振动的自由度指分子独立的振动数目，或基本的振动数目N个原子组成分子，每个原子在空间具三个自由度目前八页\总数五十四页\编于十三点水分子——非线性分子动画目前九页\总数五十四页\编于十三点CO2分子——线性分子吸收峰数少于振动自由度的原因：发生了简并——即振动频率相同的峰重叠红外非活性振动动画目前十页\总数五十四页\编于十三点4．红外光谱产生条件：

（1）分子吸收红外辐射的频率恰等于分子振动频率整数倍（2）分子在振转过程中的偶极矩的变化不为0，即分子产生红外活性振动红外活性振动：分子振动产生偶极矩的变化，从而产生红外吸收的振动红外非活性振动：分子振动不产生偶极矩的变化，不产生红外吸收的振动红外光谱产生条件：

目前十一页\总数五十四页\编于十三点三、吸收峰的峰位及影响因素1．基频峰与泛频峰1）基频峰：分子吸收一定频率红外线，振动能级从基态跃迁至第一振动激发态产生的吸收峰（即V=0→1产生的峰）基频峰的峰位等于分子的振动频率基频峰强度大——红外主要吸收峰

（一）基本概念目前十二页\总数五十四页\编于十三点泛倍频峰二倍频峰（V=0→V=2）频三倍频峰（V=0→V=3）峰合频峰差频峰（即V=1→V=2，3……产生的峰）2）泛频峰倍频峰：分子的振动能级从基态跃迁至第二振动激发态、第三振动激发态等高能态时所产生的吸收峰（即V=0→V=2，3……产生的峰）注：泛频峰强度较弱，难辨认→却增加了光谱特征性目前十三页\总数五十四页\编于十三点2、特征峰与相关峰（1）特征峰（characteristicabsorptionband）：next

可用于鉴别官能团存在的吸收峰，称~（2）相关峰（correlativeabsorptionband）：next

由一个官能团引起的一组具有相互依存关系的特征峰，称~注：相关峰的数目与基团的活性振动及光谱的波数范围有关用一组相关峰才可以确定一个官能团的存在目前十四页\总数五十四页\编于十三点返回目前十五页\总数五十四页\编于十三点三、吸收峰的峰位及影响因素（二）吸收峰的位置（峰位）

即振动能级跃迁所吸收的红外线的波长或波数1）

2）

例：

3）

例：

1．基本振动频率

目前十六页\总数五十四页\编于十三点表某些键的伸缩力常数（毫达因/埃）键类型—CC—>—C=C—>—C—C—力常数15179.59.94.55.6峰位4.5m6.0m7.0m化学键键强越强（即键的力常数K越大）原子折合质量越小，化学键的振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区。目前十七页\总数五十四页\编于十三点2．基频峰分布图目前十八页\总数五十四页\编于十三点3.影响吸收峰位的因素（1）诱导效应（吸子电效应）：使振动频率移向高波数区目前十九页\总数五十四页\编于十三点（2）共轭效应：使振动频率移向低波数区目前二十页\总数五十四页\编于十三点（3）氢键效应：使伸缩频率降低目前二十一页\总数五十四页\编于十三点（三）特征区与指纹区中红外吸收光谱4000~200cm-11．特征区（特征频谱区）：4000~1250cm-1的高频区包含H的各种单键、双键和三键的伸缩振动及面内弯曲振动特点：吸收峰稀疏、较强，易辨认注：特征峰常出现在特征区2．指纹区：1250~200cm-1的低频区包含C—X（X：O，H，N）单键的伸缩振动及各种面内弯曲振动特点：吸收峰密集、难辨认→指纹注：相关峰常出现在指纹区目前二十二页\总数五十四页\编于十三点四、吸收峰的强度（一）吸收峰强的表示方法（二）影响峰强度的因素：跃迁几率↑，ε↑

极强峰(vs)ε>100强峰(s)ε=20~100中强峰(m)ε=10~20弱峰(w)ε=1~10极弱峰(vw)ε<1跃迁概率：激发态分子占所有分子的百分数振动过程中偶极矩的变化注：电负性差别↑，Δμ↑，ε↑

目前二十三页\总数五十四页\编于十三点第十三章

红外分光光度法一、脂肪烃类化合物二、芳香族化合物三、醇、酚、醚四、羰基化合物五、含氮化合物第三节

有机化合物的典型光谱目前二十四页\总数五十四页\编于十三点一、脂肪烃类化合物(图示)（一）烷烃1.C-H伸缩振动2.C-H弯曲振动（二）烯烃1．C-H振动2．C=C骨架振动：（三）炔烃1．C-H振动2．C≡C骨架振动：3000cm-1以下3000cm-1以上3000cm-1以上顺式>反式，取代基完全对称时，峰消失取代基完全对称时，峰消失目前二十五页\总数五十四页\编于十三点返回目前二十六页\总数五十四页\编于十三点二、芳香族化合物（如图）1．芳氢伸缩振动2．芳环骨架伸缩振动——确定苯环存在目前二十七页\总数五十四页\编于十三点3．芳氢弯曲振动——判断苯的取代形式单取代双取代邻取代对取代间取代多取代目前二十八页\总数五十四页\编于十三点单取代(含5个相邻H)目前二十九页\总数五十四页\编于十三点双取代（如图）邻取代（4个相邻H）间取代（3个相邻H，1个孤立H）对取代（2个相邻H）

目前三十页\总数五十四页\编于十三点返回1返回2目前三十一页\总数五十四页\编于十三点三、醇、酚、醚1．O-H伸缩振动：2．C-O伸缩振动：注：酚还具有苯环特征（一）醇、酚（二）醚目前三十二页\总数五十四页\编于十三点目前三十三页\总数五十四页\编于十三点四、羰基化合物

1．酮2．醛3．酰氯

（一）酮、醛、酰氯共轭效应使吸收峰→低波数区双峰原因→费米共振峰位排序：酸酐>酰卤>羧酸（游离）>酯类>醛>酮>酰胺目前三十四页\总数五十四页\编于十三点目前三十五页\总数五十四页\编于十三点1．羧酸2．酯（二）羧酸、酯目前三十六页\总数五十四页\编于十三点目前三十七页\总数五十四页\编于十三点五、含氮化合物（一）胺特征区分（二）腈目前三十八页\总数五十四页\编于十三点目前三十九页\总数五十四页\编于十三点第十二章

红外吸收光谱分析法一、仪器类型与结构二、制样方法三、联用技术第四节

红外分光光度计目前四十页\总数五十四页\编于十三点一、仪器类型与结构两种类型：色散型干涉型（傅立叶变换红外光谱仪）目前四十一页\总数五十四页\编于十三点内部结构Nicolet公司的AVATAR360FT-IR目前四十二页\总数五十四页\编于十三点光栅红外分光光度计组成样品池光源光栅检测器计算机记录仪记录装置光谱图硅碳棒特殊线圈真空热电偶Golay池目前四十三页\总数五十四页\编于十三点傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)工作原理图

目前四十四页\总数五十四页\编于十三点迈克尔干涉仪工作原理图目前四十五页\总数五十四页\编于十三点二、制样方法1）气体——气体池2）液体：①夹片法——难挥发液体②溶液法——液体池溶剂：CCl4，CS2常用。3)固体:①研糊法（液体石腊法）②KBr压片法③薄膜法目前四十六页\总数五十四页\编于十三点三、联用技术GC/FTIR（气相色谱红外光谱联用）LC/FTIR（液相色谱红外光谱联用）PAS/FTIR（光声红外光谱）MIC/FTIR（显微红外光谱）——微量及微区分析目前四十七页\总数五十四页\编于十三点第十二章

红外吸收光谱分析法一、红外光谱解析方法二、解析示例第四节

红外吸收光谱分析目前四十八页\总数五十四页\编于十三点1．红外光谱解析程序（1）解析红外光谱的三要素：峰位、峰强、峰形（2）先特征、后指纹；先强峰，后次强峰；先粗查，后细找；先否定，后肯定;寻找有关一组相关