第三章紅外光譜

1、Infrared Absorption Spectroscopy第四章第四章 紅外吸收光譜紅外吸收光譜(IR)本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容1.1紅外光譜的基本原理1.2紅外譜圖的峰數(shù)、峰位與峰強(qiáng)（難點(diǎn)）1.3紅外光譜特征基團(tuán)的吸收頻率（重點(diǎn)）1.4紅外光譜在結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用（重點(diǎn)）紅外光譜法發(fā)展歷程紅外光譜法發(fā)展歷程50年代初期，商品紅外光譜儀問(wèn)世。年代初期，商品紅外光譜儀問(wèn)世。70年代中期，紅外光譜已成為有機(jī)化年代中期，紅外光譜已成為有機(jī)化 合物結(jié)構(gòu)鑒定的最重要的方法。合物結(jié)構(gòu)鑒定的最重要的方法。近十年來(lái)，傅里葉變換紅外的問(wèn)世以近十年來(lái)，傅里葉變換紅外的問(wèn)世以及一些新技術(shù)的出現(xiàn)，使紅外光譜得到更

2、及一些新技術(shù)的出現(xiàn)，使紅外光譜得到更加廣泛的應(yīng)用。加廣泛的應(yīng)用。紅外光譜法的特點(diǎn)紅外光譜法的特點(diǎn)v任何氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)樣品均可進(jìn)行紅外任何氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)樣品均可進(jìn)行紅外 光譜測(cè)定；光譜測(cè)定；v不同的化合物有不同的紅外吸收，由紅外不同的化合物有不同的紅外吸收，由紅外 光譜可得到化合物豐富的結(jié)構(gòu)信息；光譜可得到化合物豐富的結(jié)構(gòu)信息；v常規(guī)紅外光譜儀價(jià)格低廉；常規(guī)紅外光譜儀價(jià)格低廉；v樣品用量少；樣品用量少；v可針對(duì)特殊樣品運(yùn)用特殊的測(cè)試方法可針對(duì)特殊樣品運(yùn)用特殊的測(cè)試方法一、紅外光譜的基礎(chǔ)知識(shí)一、紅外光譜的基礎(chǔ)知識(shí) 紅外光譜是分子吸收紅外光引起振紅外光譜是分子吸收紅外光引起振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷產(chǎn)生

3、的吸收信號(hào)。動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷產(chǎn)生的吸收信號(hào)。紅外光紅外光(0.761000m)(m)近紅外中紅外遠(yuǎn)紅外0.7833030012820333333333(cm-1)紅外光譜分類及功能紅外光譜分類及功能)(10)(41mcm1. 紅外光譜的定義：紅外光譜的定義： 當(dāng)樣品受到頻率連續(xù)變化的紅外光照當(dāng)樣品受到頻率連續(xù)變化的紅外光照射時(shí)，分子吸收某些頻率的輻射，并由其射時(shí)，分子吸收某些頻率的輻射，并由其振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)引起振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)引起偶極矩偶極矩的凈變化，產(chǎn)的凈變化，產(chǎn)生的分子振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)從基態(tài)到激發(fā)態(tài)生的分子振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)從基態(tài)到激發(fā)態(tài)的躍遷，從而形成的分子吸收光譜稱為紅的躍遷，從而形成的分子吸

4、收光譜稱為紅外光譜，又稱為分子振動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)光譜。外光譜，又稱為分子振動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)光譜。 2. 2. 紅外活性分子和非紅外活性分子紅外活性分子和非紅外活性分子 產(chǎn)生紅外吸收的分子稱為紅外活性分子，如CO2分子；反之為非紅外活性分子，如O2分子。 3. 3. 局限局限 （1）CH3(CH2)6CH3 與 CH3 (CH2)8CH3圖譜區(qū)別不大 （2）定量測(cè)量的誤差可達(dá)百分之幾！4.紅外吸收的能量紅外吸收的能量S0S1UV/VisV3 V2 V1 V0S0S1IRElectronic SpectroscopyVibrational Spectroscopy5. 紅外光譜圖紅外光譜圖6. 紅外譜圖的峰數(shù)紅外譜圖

5、的峰數(shù) 由n個(gè)原子組成的分子有3n-6個(gè)(線性分子為3n-5)振動(dòng)模式, 即有3n-6個(gè)吸收帶。 例：HCl 自由度=32-5=1 只有一個(gè)伸縮振動(dòng) H2O 自由度=33-6=3 有三個(gè)基本振動(dòng)模式 C6H6 自由度=312-6=30 有30個(gè)基本振動(dòng)模式2121mmmm分子的振動(dòng)頻率決定分子基團(tuán)吸收的紅外光頻率，即紅外分子的振動(dòng)頻率決定分子基團(tuán)吸收的紅外光頻率，即紅外吸收位置。吸收位置。K21KC21或K為雙原子形成的化學(xué)鍵力常數(shù)為雙原子形成的化學(xué)鍵力常數(shù)m1和和m2分別為質(zhì)量?jī)蓚€(gè)原子分別為質(zhì)量?jī)蓚€(gè)原子 相對(duì)原子相對(duì)原子振動(dòng)頻率振動(dòng)頻率與與原子的質(zhì)量原子的質(zhì)量化學(xué)鍵強(qiáng)度化學(xué)鍵強(qiáng)度有關(guān)有關(guān)7.

6、 紅外譜圖的峰位紅外譜圖的峰位m1m2K雙原子分子伸縮振動(dòng)示意圖對(duì)稱伸縮振動(dòng)對(duì)稱伸縮振動(dòng)8 8、分子的振動(dòng)方式分子的振動(dòng)方式伸縮振動(dòng)改變鍵長(zhǎng)伸縮振動(dòng)改變鍵長(zhǎng)不對(duì)稱伸縮振動(dòng)不對(duì)稱伸縮振動(dòng)伸縮振動(dòng)改變鍵長(zhǎng)伸縮振動(dòng)改變鍵長(zhǎng)分子的振動(dòng)方式分子的振動(dòng)方式分子的振動(dòng)方式分子的振動(dòng)方式平面箭式彎曲振動(dòng)平面箭式彎曲振動(dòng)彎曲振動(dòng)改變鍵角彎曲振動(dòng)改變鍵角平面搖擺彎曲振動(dòng)平面搖擺彎曲振動(dòng)分子的振動(dòng)方式分子的振動(dòng)方式彎曲振動(dòng)改變鍵角彎曲振動(dòng)改變鍵角平面外搖擺彎曲振動(dòng)平面外搖擺彎曲振動(dòng)分子的振動(dòng)方式分子的振動(dòng)方式彎曲振動(dòng)改變鍵角彎曲振動(dòng)改變鍵角平面外扭曲彎曲振動(dòng)平面外扭曲彎曲振動(dòng)分子的振動(dòng)方式分子的振動(dòng)方式彎曲振動(dòng)改變

7、鍵角彎曲振動(dòng)改變鍵角以水分子的振動(dòng)為例加以說(shuō)明以水分子的振動(dòng)為例加以說(shuō)明 水分子是非線型分子，振動(dòng)自由度：水分子是非線型分子，振動(dòng)自由度：3 33-6=33-6=3個(gè)個(gè)振動(dòng)形式，分別為不對(duì)稱伸縮振動(dòng)、對(duì)稱伸縮振動(dòng)和振動(dòng)形式，分別為不對(duì)稱伸縮振動(dòng)、對(duì)稱伸縮振動(dòng)和變形振動(dòng)。這三種振動(dòng)皆有偶極矩的變化，具有紅外變形振動(dòng)。這三種振動(dòng)皆有偶極矩的變化，具有紅外活性?；钚?。 水的紅外光譜水的紅外光譜 不同狀態(tài)水的紅外吸收頻率（不同狀態(tài)水的紅外吸收頻率（cm-1） 9. 紅外譜圖的峰強(qiáng)紅外譜圖的峰強(qiáng) 振動(dòng)躍遷過(guò)程中振動(dòng)躍遷過(guò)程中分子必須有偶極矩的變化。 只有能夠引起偶極矩變化的振動(dòng)，才能產(chǎn)生共振吸收。像N2

8、，O2，Cl2等對(duì)稱分子，由于兩原子核外電子云的密度相同，正、負(fù)電荷中心重合，等于0，故振動(dòng)時(shí)沒(méi)有偶極矩的變化，不吸收紅外輻射，不能產(chǎn)生紅外吸收光譜?；瘜W(xué)鍵兩端連接的原子電負(fù)性差別大，則伸化學(xué)鍵兩端連接的原子電負(fù)性差別大，則伸縮振動(dòng)時(shí)引起的峰也越強(qiáng)。縮振動(dòng)時(shí)引起的峰也越強(qiáng)。 振動(dòng)形式不同對(duì)分子的電荷分布影響不同振動(dòng)形式不同對(duì)分子的電荷分布影響不同 分子對(duì)稱性越高，峰越弱分子對(duì)稱性越高，峰越弱二、紅外光譜儀二、紅外光譜儀儀器裝置儀器裝置色散型紅外光譜儀光源，吸收池，單色器和檢測(cè)器以及數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)組成 Fourier變換紅外光譜儀 光源，吸收池，干涉儀和檢測(cè)器以及數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)組成 光源光源 紅外光

9、譜的光源主要采用Nernst燈或硅碳棒。Nernst燈的工作溫度為1700度，其優(yōu)點(diǎn)是發(fā)光強(qiáng)度高，使用壽命長(zhǎng)以及穩(wěn)定性好。其缺點(diǎn)是價(jià)格貴，機(jī)械強(qiáng)度差，操作復(fù)雜。 硅碳棒的工作溫度在12001500度。其優(yōu)點(diǎn)是在低波數(shù)區(qū)的發(fā)光強(qiáng)度高，使用低波數(shù)范圍可低致200cm1。此外，硅碳棒堅(jiān)固，發(fā)光面積大，壽命長(zhǎng)。吸收池和檢測(cè)器吸收池和檢測(cè)器 由于玻璃，石英等常規(guī)透明材料不能透過(guò)紅外線，因此紅外吸收池必須采用特殊的透紅外材料制作如：NaCl，KBr，CsI，KRS-5等作為窗口。固體粉體樣品可以直接與KBr混合壓片，直接進(jìn)行測(cè)定。 紅外光譜的單色器主要由光柵，準(zhǔn)直器和狹縫構(gòu)成。紅外檢測(cè)器一般采用高真空熱電

10、偶，熱釋電檢測(cè)器和碲鎘汞檢測(cè)器。記錄系統(tǒng)目前一般采用計(jì)算機(jī)。 國(guó)產(chǎn)雙光束比例記錄紅外分光光度計(jì)國(guó)產(chǎn)雙光束比例記錄紅外分光光度計(jì)美國(guó)美國(guó)Nicolet公司公司AVATAR-360型型FT-IRFT-IR Transmission Spectrum 505560657075808590Transmittance 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 Wavenumber (cm-1)View Mode: OverlayFile # 1 : POLYR Res=4.0 CM-1Comment: POLYR(1)Number of Scans: Bio-Rad

11、Win-IRFT-IR Absorbance Spectrum3081.53059.573025.32922.982849.81600.651492.461451.731028756.936697.684.05.1.15.2.25.3Absorbance 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 Wavenumber (cm-1)View Mode: Peaks File # 1 : POLYR Res=4.0 CM-1Comment: POLYR(1)Number of Scans: Bio-Rad Win-IR三、紅外光譜原理概述三、紅外光譜原理概述 基

12、本原理：基本原理：基團(tuán)振動(dòng)能級(jí)是量子化：基團(tuán)振動(dòng)能級(jí)是量子化： Ev=（n+1/2）h （n=0，1，2，） (1)基團(tuán)振動(dòng)能級(jí)的能量差為：基團(tuán)振動(dòng)能級(jí)的能量差為： E振振=nh (2)當(dāng)某紅外頻率的光子能量等于基團(tuán)振動(dòng)能級(jí)的當(dāng)某紅外頻率的光子能量等于基團(tuán)振動(dòng)能級(jí)的能量差時(shí)，可產(chǎn)生紅外吸收。能量差時(shí)，可產(chǎn)生紅外吸收。 分子中基團(tuán)的能級(jí)從基態(tài)向第1，2， N激發(fā)態(tài)躍遷，對(duì)應(yīng)的吸收光譜帶：基頻峰 （01） 2885.9 cm-1 最強(qiáng)，最有用二倍頻峰（ 02 ） 5668.0 cm-1 較弱三倍頻峰（ 03 ） 8346.9 cm-1 很弱四倍頻峰（ 04 ） 10923.1 cm-1 極弱五倍頻

13、峰（ 05 ） 13396.5 cm-1 極弱 除基頻峰、倍頻峰外，還出現(xiàn)合頻峰（1+2， 21+2 ），差頻峰（ 1-2，21-2 ）等，這些峰多數(shù)很弱，一般不容易辨認(rèn)。倍頻峰、合頻峰和差頻峰統(tǒng)稱為泛頻峰。四、紅外解譜四要素四、紅外解譜四要素1、峰位、峰位 分子內(nèi)各種基團(tuán)的特征吸收峰只出現(xiàn)分子內(nèi)各種基團(tuán)的特征吸收峰只出現(xiàn)在紅外光波譜的一定范圍，如：在紅外光波譜的一定范圍，如：C=O的伸的伸縮振動(dòng)一般在縮振動(dòng)一般在1700 cm-1左右，烷基左右，烷基C-H伸伸縮振動(dòng)在縮振動(dòng)在2700-3000 cm-1。資料資料1， 常見基團(tuán)特征吸收峰的位置：常見基團(tuán)特征吸收峰的位置：4000-2500cm

14、-1羥基：羥基： 吸收在3200-3650cm-1范圍。游離羥基吸收在較高波數(shù)，峰形尖銳。當(dāng)締合形成以氫鍵相連的多聚體時(shí)，鍵力常數(shù)下降，吸收位置移向較低波數(shù)，峰形寬而鈍。4000-2500cm-1胺基：胺基： 胺基的紅外吸收與羥基類似，游離胺基的紅外吸收在3300-3500cm-1范圍，締合后吸收位置降低約100cm-1。 4000-2500cm-1烴基： 不飽和碳(雙鍵及苯環(huán))的碳?xì)渖炜s振動(dòng)頻率大于3000cm-1，飽和碳的碳?xì)渖炜s振動(dòng)頻率低于3000cm-1，叁鍵碳的碳?xì)湮辗逶?300cm-1 ，峰很尖銳。 飽和碳的碳?xì)渖炜s振動(dòng)一般可見四個(gè)吸收峰。 2960cm-1(as) 2870cm

15、-1(s)屬CH32925cm-1(as) 2850cm-1(s)屬CH2由兩組峰由兩組峰的強(qiáng)度可的強(qiáng)度可大致判斷大致判斷CH2和和CH3的比例的比例3000cm-1附近是否有吸收峰可用于有機(jī)物和無(wú)機(jī)物的區(qū)分2500-2000cm-1 叁鍵的伸縮振動(dòng)區(qū)，此區(qū)域內(nèi)任何小的吸收 峰都 應(yīng)收起注意，它們都能提供結(jié)構(gòu)信息。2000-1500cm-1 雙鍵的伸縮振動(dòng)，是紅外譜圖中很重要的區(qū)域。 區(qū)域內(nèi)最重要的是羰基的吸收。資料資料2， 各種基團(tuán)特征吸收峰的峰位表各種基團(tuán)特征吸收峰的峰位表資料資料3， 各種無(wú)機(jī)離子特征吸收峰的峰位表：各種無(wú)機(jī)離子特征吸收峰的峰位表： 紅外吸收峰的強(qiáng)度紅外吸收峰的強(qiáng)度取決于

16、分子振動(dòng)時(shí)偶極矩的取決于分子振動(dòng)時(shí)偶極矩的變化變化，振動(dòng)時(shí)分子偶極矩的變化越小，譜帶強(qiáng)度也，振動(dòng)時(shí)分子偶極矩的變化越小，譜帶強(qiáng)度也就越弱。就越弱。其次與躍遷幾率其次與躍遷幾率(激發(fā)態(tài)分子占所有分子的激發(fā)態(tài)分子占所有分子的百分?jǐn)?shù)百分?jǐn)?shù))有關(guān)。有關(guān)。 不同基團(tuán)的峰：極性較強(qiáng)的基團(tuán)不同基團(tuán)的峰：極性較強(qiáng)的基團(tuán)(如如C=O，C-X)振動(dòng)，吸收強(qiáng)度較大；極性較弱的基團(tuán)振動(dòng)，吸收強(qiáng)度較大；極性較弱的基團(tuán)(如如C=C，N-C等等)振動(dòng)，吸收強(qiáng)度較弱；紅外吸收強(qiáng)度分別用很振動(dòng)，吸收強(qiáng)度較弱；紅外吸收強(qiáng)度分別用很強(qiáng)強(qiáng)(vs)、強(qiáng)、強(qiáng)(s)、中、中(m)、弱、弱(w)表示。表示。 相同基團(tuán)和峰位的峰相同基團(tuán)和峰位

17、的峰與濃度有關(guān)與濃度有關(guān)定量定量分析的基礎(chǔ)！分析的基礎(chǔ)！2. 峰強(qiáng)峰強(qiáng)3. 峰形峰形 不同基團(tuán)在同一頻率范圍內(nèi)都可能有紅不同基團(tuán)在同一頻率范圍內(nèi)都可能有紅外吸收，如外吸收，如-OH、-NH2的伸縮振動(dòng)峰都在的伸縮振動(dòng)峰都在3400 3200 cm-1，但二者峰形狀有顯著的不，但二者峰形狀有顯著的不同。此時(shí)峰形的不同有助于基團(tuán)的鑒別。同。此時(shí)峰形的不同有助于基團(tuán)的鑒別。 如：在如：在3200-3600 cm-1存在吸收峰，寬存在吸收峰，寬而鈍的峰常是而鈍的峰常是-OH，而尖峰可能是氨基。，而尖峰可能是氨基。 4. 關(guān)聯(lián)峰關(guān)聯(lián)峰 指由一個(gè)基團(tuán)引起的一組具有相互依存關(guān)系的特征峰。 一個(gè)有機(jī)基團(tuán)有時(shí)具

18、有多個(gè)特征吸收峰，反之若譜圖中同時(shí)有這些吸收峰都指證某一個(gè)有機(jī)基團(tuán)，則分析結(jié)果更可靠。 如苯環(huán)的確認(rèn)：3000-3100 cm-1 ；1660-2000 cm-1 ；1450-1600 cm-1 ；650-900 cm-1 。 五五. 紅外光譜分析的基本方法紅外光譜分析的基本方法 物質(zhì)的紅外光譜是其分子結(jié)構(gòu)的反映，譜圖中的吸收峰與分子中各基團(tuán)的振動(dòng)形式相對(duì)應(yīng)?？刹捎孟铝腥N方法分析譜圖： 1. 吸收峰-查表-基團(tuán)(根據(jù)紅外光譜的基 礎(chǔ)知識(shí)，運(yùn)用四要素解圖) 2. 若是單純物質(zhì)-對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)圖譜-SADLTER 圖譜(外文工具書庫(kù)) 3. 查已發(fā)表相關(guān)的文獻(xiàn)-對(duì)照六、光譜峰位的影響因素六、光譜峰位的

19、影響因素 分子內(nèi)基團(tuán)的紅外吸收會(huì)受到鄰近基團(tuán)及整個(gè)分分子內(nèi)基團(tuán)的紅外吸收會(huì)受到鄰近基團(tuán)及整個(gè)分子其它部分的影響，也會(huì)因測(cè)定條件及樣品的物理狀子其它部分的影響，也會(huì)因測(cè)定條件及樣品的物理狀態(tài)而改變。所以同一基團(tuán)的特征吸收會(huì)在一定范圍內(nèi)態(tài)而改變。所以同一基團(tuán)的特征吸收會(huì)在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。波動(dòng)。1. 化學(xué)鍵的強(qiáng)度化學(xué)鍵的強(qiáng)度 一般地說(shuō)化學(xué)鍵越強(qiáng)，則力常數(shù)一般地說(shuō)化學(xué)鍵越強(qiáng)，則力常數(shù) K 越大，紅外越大，紅外吸收頻率吸收頻率 越大。如越大。如C-C三鍵，雙鍵和單鍵的伸縮三鍵，雙鍵和單鍵的伸縮振動(dòng)吸收頻率隨鍵強(qiáng)度的減弱而減小。振動(dòng)吸收頻率隨鍵強(qiáng)度的減弱而減小。 伸縮振動(dòng)頻率伸縮振動(dòng)頻率 (cm-1) 2

20、150 1715 1200CCCCC CORRCOClRCOBrRC1715cm-11785-1815cm-11812cm-1鹵素的吸電子作用使羰基的雙鍵性增加OFRC1869cm-12. 誘導(dǎo)效應(yīng)誘導(dǎo)效應(yīng)OCHRCHCORCORRC1715cm-11675cm-11690cm-1羰基與別的雙鍵共軛，減小了雙鍵的鍵級(jí)，使其雙鍵性降低，振動(dòng)頻率降低。3. 共軛效應(yīng)共軛效應(yīng)5.5.振動(dòng)的耦合振動(dòng)的耦合 若分子內(nèi)的兩個(gè)基團(tuán)位置很近，振動(dòng)頻率也相近，就可能發(fā)生振動(dòng)耦合，使譜帶分成兩個(gè)，在原譜帶高頻和低頻一側(cè)各出現(xiàn)一個(gè)譜帶。例如乙酸酐的兩個(gè)羰基間隔一個(gè)氧原子，它們發(fā)生耦合。羰基的頻率分裂為1818和17

21、50 cm-1 。(預(yù)期如果沒(méi)有耦合其羰基振動(dòng)將出現(xiàn)在約1760 cm-1)。彎曲振動(dòng)也能發(fā)生耦合。 6.6.物態(tài)變化的影響物態(tài)變化的影響 通常同種物質(zhì)氣態(tài)的特征頻率較高，液態(tài)和固態(tài)較低。如丙酮vC=O(氣)1738 cm-1 , vC=O(液)1715 cm-1。溶劑也會(huì)影響吸收頻率。七、紅外光譜的分析七、紅外光譜的分析紅外譜圖的峰數(shù)紅外譜圖的峰數(shù) 由由n個(gè)原子組成的分子有個(gè)原子組成的分子有3n-6個(gè)個(gè)(線性分子為線性分子為3n-5)振動(dòng)模式即有振動(dòng)模式即有3n-6個(gè)吸收帶。個(gè)吸收帶。例：例：HCl自由度自由度=32-5=1 只有一個(gè)伸縮振動(dòng)只有一個(gè)伸縮振動(dòng) H2O 自由度自由度=33-6=

22、3 有三個(gè)基本振動(dòng)模式有三個(gè)基本振動(dòng)模式 C6H6自由度自由度=312-6=30 有有30個(gè)基本振動(dòng)模式個(gè)基本振動(dòng)模式吸收峰增多的原因吸收峰增多的原因倍頻峰倍頻峰：由基態(tài)躍遷到所產(chǎn)生的吸收峰。由基態(tài)躍遷到所產(chǎn)生的吸收峰。合頻峰合頻峰：兩峰的加合產(chǎn)生的峰。兩峰的加合產(chǎn)生的峰。差頻峰差頻峰：兩峰的相減產(chǎn)生的峰。兩峰的相減產(chǎn)生的峰。Fermi共振共振：倍頻倍頻(或組合頻或組合頻)附近有較強(qiáng)的基頻峰附近有較強(qiáng)的基頻峰時(shí)由于其相互作用而加強(qiáng)或產(chǎn)生峰的分裂時(shí)由于其相互作用而加強(qiáng)或產(chǎn)生峰的分裂 。v 對(duì)稱分子在振動(dòng)過(guò)程中不發(fā)生偶極矩的變化對(duì)稱分子在振動(dòng)過(guò)程中不發(fā)生偶極矩的變化 v 頻率完全相同的振動(dòng)彼此發(fā)生

23、簡(jiǎn)并。頻率完全相同的振動(dòng)彼此發(fā)生簡(jiǎn)并。v 強(qiáng)寬峰覆蓋與它頻率相近的弱而窄的吸收峰。強(qiáng)寬峰覆蓋與它頻率相近的弱而窄的吸收峰。v 吸收強(qiáng)度太弱，以致無(wú)法測(cè)定。吸收強(qiáng)度太弱，以致無(wú)法測(cè)定。v 吸收在中紅外區(qū)之外。吸收在中紅外區(qū)之外。吸收峰減少的原因吸收峰減少的原因烷烷 烴烴正辛烷的紅外光譜C-H伸縮振動(dòng)2900CH2彎曲振動(dòng)1465CH3彎曲振動(dòng)1380C-H面內(nèi)彎曲振動(dòng)720 C-H伸縮振動(dòng)吸收大于3000 cm-1 ，C=C鍵的伸縮振動(dòng)在1600-1680 cm-1 。隨著雙鍵碳上烷基的增加，強(qiáng)度減弱。 烯烴C-H鍵的平面外彎曲振動(dòng)吸收可用于判斷雙鍵碳上的烷基取代類型。烯烴烯烴 烯烴烯烴=C-H

24、鍵的彎曲振動(dòng)頻率鍵的彎曲振動(dòng)頻率(1000-650cm-1) CCHHRHCCRHRHCCRHRRCCHHRRCCHRRHCCRRRR910cm-1, 990 cm-1 675-725 cm-1 790-840 cm-1 890cm-1 970cm-1 無(wú)無(wú)C8H16 與不飽和碳相連的氫C=C伸縮振動(dòng)末端乙烯基的C-H面外彎曲振動(dòng)倍頻強(qiáng)，說(shuō)明CH2多弱，說(shuō)明CH3少1-辛烯辛烯烯烴烯烴反式2,2,5,5-四甲基己烯紅外光譜完全對(duì)稱的反式化合物無(wú)C=C伸縮振動(dòng)末端烯烴末端烯烴1420末端烯基的彎曲振動(dòng)3-甲基-1-戊烯的紅外光譜=C-H伸縮振動(dòng)3040=C-H面外彎曲振動(dòng)烯烯 烴烴 共軛烯烴共軛

25、烯烴16101，3，5-己三烯的紅外光譜共軛雙鍵的伸縮振動(dòng)，向低頻位移，但強(qiáng)度增加炔烴炔烴 C-H 末端炔烴 非末端炔烴 伸縮振動(dòng) 3300cm-1 無(wú) 彎曲振動(dòng) 600-700cm-1 無(wú) CC 伸縮振動(dòng) 2100-2140cm-1 2200-2260cm-11-辛炔的紅外光譜辛炔的紅外光譜末端炔烴末端炔烴 C-H伸縮振動(dòng)CC伸縮振動(dòng) C-H面外彎曲振動(dòng)單環(huán)芳烴（苯環(huán)）單環(huán)芳烴（苯環(huán)）芳環(huán)骨架的伸縮振動(dòng)在：（確定苯環(huán)存在） 1625-1575cm-1，1525-1475cm-1C-H伸縮振動(dòng)在： 3100-3010cm-1苯取代物的苯取代物的C-H面外彎折振動(dòng)面外彎折振動(dòng) 770-735cm

26、-1 760-745cm-1 900-860cm-1 710-685cm-1 790-770cm-1 830-800cm-1 725-680cm-1 800-770cm-1 900-860cm-1 900-860cm-1 720-685cm-1 860-800cm-1 865-810cm-1 730-675cm-1芳香烴芳香烴3026苯環(huán)的C-H伸縮振動(dòng)C=C骨架伸縮振動(dòng)間二甲苯的紅外光譜不同取代的苯=C-H面外彎曲振動(dòng)有較大不同=C-H振動(dòng)的倍頻和組頻峰取代苯取代苯不同取代的苯=C-H面外彎曲振動(dòng)有較大不同鄰二甲苯的紅外光譜7423021C=C伸縮振動(dòng)取代苯取代苯對(duì)二甲苯的紅外光譜醇醇游離羥

27、基 3650-3590締合羥基 3520-3100 C-O 伯醇 1050 cm-1 仲醇 1100-1125 叔醇 1150-1200醇醇己醇的紅外光譜締合O-H伸縮振動(dòng)3500-32001050C-O伸縮振動(dòng)締合羥基游離羥基乙醇的紅外光譜乙醇的紅外光譜(1%CCl4溶液溶液)乙酸乙酸八八 、 紅外光譜在結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用紅外光譜在結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用v 鑒定已知化合物的結(jié)構(gòu) v 確定未知物的結(jié)構(gòu)確定未知物的結(jié)構(gòu)確定未知物的結(jié)構(gòu) 了解樣品的來(lái)源，背景，經(jīng)元素分析，測(cè)定分子量，推出分子式，計(jì)算不飽和度。不飽和度計(jì)算43111()2unnn n4、n3、n1 分別表示分子式中化合價(jià)為4、3、1的元素的原子個(gè)數(shù) C7H5NO2的不飽和度為117(1 5)62u 先觀察高波數(shù)(1350cm-1)范圍基團(tuán)特征吸收峰，指定的歸屬，檢出官能團(tuán)，估計(jì)分子類型。觀察 1000-650cm-1的面外彎折振動(dòng)，確定烯烴和芳香環(huán)的取代類型。若在這一區(qū)域沒(méi)有強(qiáng)吸收帶，通常指示為非芳香結(jié)構(gòu)。確定未知物的結(jié)構(gòu)確定未知物的結(jié)構(gòu) 分子式為分子式為C4H10O 計(jì)算出其不飽和度為計(jì)算出其不飽和度為0 3350 cm-1締合羥基的伸縮振動(dòng)；締合羥基的伸縮振動(dòng)； 飽和碳原子的飽和碳原子的C-H伸縮振動(dòng)；伸縮振動(dòng)； 1380 cm-1雙峰為叔氫的彎曲振動(dòng)；雙峰為叔氫的彎曲振動(dòng)； 一級(jí)醇的一級(jí)醇的C-O伸縮振動(dòng)伸縮振動(dòng)