紅外和拉曼光譜

1、紅外與拉曼光譜紅外與拉曼光譜(Infrared and Raman Spectra, IR and Raman)第五章第五章本章主要內(nèi)容1. 紅外光譜基本原理紅外光譜基本原理2. 儀器簡介儀器簡介3. 影響振動頻率的因素影響振動頻率的因素4.各類有機化合物的紅外特征光譜各類有機化合物的紅外特征光譜5. 紅外光譜的解析和應(yīng)用紅外光譜的解析和應(yīng)用6. *拉曼光譜的特征譜帶和應(yīng)用拉曼光譜的特征譜帶和應(yīng)用5.1 基本原理 紅外光譜紅外光譜是測定有機化合物的重要物理方法之一。它可是測定有機化合物的重要物理方法之一。它可用于分子中所含用于分子中所含官能團的鑒定官能團的鑒定，亦可進行組分純度分析及某，亦可進

2、行組分純度分析及某些理論研究，還可與其它手段配合推斷未知物分子的結(jié)構(gòu)。些理論研究，還可與其它手段配合推斷未知物分子的結(jié)構(gòu)。 紅外光譜紅外光譜是以連續(xù)波長的紅外光照射樣品，由于分子是以連續(xù)波長的紅外光照射樣品，由于分子吸收了紅外線的能量，引起分子內(nèi)振動能級的躍遷而產(chǎn)生。吸收了紅外線的能量，引起分子內(nèi)振動能級的躍遷而產(chǎn)生。電磁波的波長（電磁波的波長（ ）、頻率（）、頻率（ v）、能量（）、能量（E）之間的關(guān)系：）之間的關(guān)系：紅外光譜在可見光區(qū)和微波光區(qū)之間，波長范圍約為紅外光譜在可見光區(qū)和微波光區(qū)之間，波長范圍約為 0.75 1000m，根據(jù)儀器特點和應(yīng)用不同，習(xí)慣上又將紅外光區(qū)分，根據(jù)儀器特點和

3、應(yīng)用不同，習(xí)慣上又將紅外光區(qū)分為三個區(qū)：為三個區(qū)：近紅外光區(qū)近紅外光區(qū)（0.75 2.5m ），），中紅外光區(qū)中紅外光區(qū)（2.5 25m ），），遠(yuǎn)紅外光區(qū)遠(yuǎn)紅外光區(qū)（25 1000 m ）。）。 中紅外區(qū)：中紅外區(qū)：4000 400cm-1 近紅外光區(qū)近紅外光區(qū)的吸收帶（的吸收帶（0.75 2.5m ）主要是由）主要是由低能電子躍遷、含氫原子團（如低能電子躍遷、含氫原子團（如O-H、N-H、C-H）伸縮振動的倍頻吸收產(chǎn)生。該區(qū)的光譜可用來研究伸縮振動的倍頻吸收產(chǎn)生。該區(qū)的光譜可用來研究稀土和其它過渡金屬離子的化合物，并適用于水、稀土和其它過渡金屬離子的化合物，并適用于水、醇、某些高分子化合物

4、以及含氫原子團化合物的定醇、某些高分子化合物以及含氫原子團化合物的定量分析。量分析。 中紅外光區(qū)中紅外光區(qū)吸收帶（吸收帶（2.5 25m ）是絕大多數(shù)）是絕大多數(shù)有機化合物和無機離子的基頻吸收帶（由基態(tài)振動有機化合物和無機離子的基頻吸收帶（由基態(tài)振動能級（能級（ =0）躍遷至第一振動激發(fā)態(tài)（）躍遷至第一振動激發(fā)態(tài)（ =1）時，所）時，所產(chǎn)生的吸收峰稱為基頻峰）。產(chǎn)生的吸收峰稱為基頻峰）。 由于基頻振動是紅外光譜中吸收最強的振動，所由于基頻振動是紅外光譜中吸收最強的振動，所以該區(qū)最適于進行紅外光譜的定性和定量分析。同時，以該區(qū)最適于進行紅外光譜的定性和定量分析。同時，由于中紅外光譜儀最為成熟、簡

5、單，而且目前已積累由于中紅外光譜儀最為成熟、簡單，而且目前已積累了該區(qū)大量的數(shù)據(jù)資料，因此它是應(yīng)用極為廣泛的光了該區(qū)大量的數(shù)據(jù)資料，因此它是應(yīng)用極為廣泛的光譜區(qū)。通常，譜區(qū)。通常，中紅外光譜法又簡稱為紅外光譜法。中紅外光譜法又簡稱為紅外光譜法。 遠(yuǎn)紅外光區(qū)遠(yuǎn)紅外光區(qū)吸收帶吸收帶 （25 1000m ）是由氣體分）是由氣體分子中的純轉(zhuǎn)動躍遷、振動子中的純轉(zhuǎn)動躍遷、振動-轉(zhuǎn)動躍遷、液體和固體中重轉(zhuǎn)動躍遷、液體和固體中重原子的伸縮振動、某些變角振動、骨架振動以及晶體原子的伸縮振動、某些變角振動、骨架振動以及晶體中的晶格振動所引起的。中的晶格振動所引起的。 由于低頻骨架振動能靈敏地由于低頻骨架振動能靈

6、敏地反映出結(jié)構(gòu)變化，所以對異構(gòu)體的研究特別有效。反映出結(jié)構(gòu)變化，所以對異構(gòu)體的研究特別有效。 紅外吸收：一定波長的紅外光照射被研究物質(zhì)紅外吸收：一定波長的紅外光照射被研究物質(zhì)的分子，若輻射能的分子，若輻射能(hv)(hv)等于振動基態(tài)等于振動基態(tài)(V(V0 0) )的能級的能級(E(E1 1) )與第一振動激發(fā)態(tài)與第一振動激發(fā)態(tài)(V(V1 1) )的能級的能級(E(E2 2) )之間的能量差之間的能量差( ( E)E)時，分子可吸收紅外光能量，由振動基態(tài)向振動激時，分子可吸收紅外光能量，由振動基態(tài)向振動激發(fā)態(tài)躍遷。分子吸收紅外光后，引起輻射光強度的發(fā)態(tài)躍遷。分子吸收紅外光后，引起輻射光強度的改

7、變。改變。一、紅外光譜的產(chǎn)生一、紅外光譜的產(chǎn)生 E = E2 - E1 = hv二、紅外光譜的表示方法二、紅外光譜的表示方法 紅外光譜是研究波數(shù)在紅外光譜是研究波數(shù)在4000-400cm4000-400cm-1-1范圍內(nèi)不同范圍內(nèi)不同波長的紅外光通過化合物后被吸收的譜圖。譜圖以波波長的紅外光通過化合物后被吸收的譜圖。譜圖以波長或波數(shù)為橫坐標(biāo)，以透過率或吸光度為縱坐標(biāo)而長或波數(shù)為橫坐標(biāo)，以透過率或吸光度為縱坐標(biāo)而形成。形成。透過率以下式表示：透過率以下式表示：%100%0IITI：表示透過光的強度；：表示透過光的強度； I0：表示入射光的強度。：表示入射光的強度。 橫坐標(biāo)：波數(shù)橫坐標(biāo)：波數(shù)( )

8、4004000 cm-1；表示吸收峰的位置。；表示吸收峰的位置。 縱坐標(biāo)：縱坐標(biāo)：透過率（透過率（T %），表示吸收強度。），表示吸收強度。T，表明吸，表明吸收的越好，故收的越好，故曲線低谷表示是一個好的吸收帶。曲線低谷表示是一個好的吸收帶。 三、三、紅外光譜法的特點紅外光譜法的特點（1 1）紅外吸收只有）紅外吸收只有振振- -轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)躍遷躍遷, ,能量低；能量低；（2 2）應(yīng)用范圍廣）應(yīng)用范圍廣, , 除單原子分子及單核分子外除單原子分子及單核分子外, , 幾乎幾乎所有的有機物所有的有機物均有紅外吸收；均有紅外吸收；（3 3）分子結(jié)構(gòu)更為精細(xì)的表征：通過波譜的波數(shù)位置、）分子結(jié)構(gòu)更為精細(xì)的表征：

9、通過波譜的波數(shù)位置、 波峰數(shù)目及強度確定分子基團和分子結(jié)構(gòu)；波峰數(shù)目及強度確定分子基團和分子結(jié)構(gòu)；（4 4）氣體、液體、）氣體、液體、固體固體樣品都可測定；樣品都可測定；（5 5）樣品用量少；分析速度快；不破壞樣品。）樣品用量少；分析速度快；不破壞樣品。 因此，紅外光譜法不僅與其它許多分析方法一樣因此，紅外光譜法不僅與其它許多分析方法一樣，能進行定性和定量分析，而且是鑒定化合物和測定，能進行定性和定量分析，而且是鑒定化合物和測定分子結(jié)構(gòu)的有效方法之一。分子結(jié)構(gòu)的有效方法之一。四、分子振動與紅外光譜四、分子振動與紅外光譜 1.1.分子的振動方式分子的振動方式 ( (1) )伸縮振動：伸縮振動：沿

10、沿軸軸振振動動，只只改改變變鍵鍵長長，不不改改變變鍵鍵角角C C對對稱稱伸伸縮縮振振動動( (s) )( (2 28 85 53 3 c cm m- -1 1) )C C不不對對稱稱伸伸縮縮振振動動( (vas) )( (2 29 92 26 6 c cm m- -1 1) )( (2) )彎曲振動：彎曲振動： C CC CC CC C剪剪式式振振動動( (s s) )面面內(nèi)內(nèi)搖搖擺擺振振動動 ( () )+ + + +面面外外搖搖擺擺振振動動 ( () )( () )扭扭式式振振動動面面 內(nèi)內(nèi)面面 外外彎彎曲曲振振動動只只改改變變鍵鍵角角, ,不不改改變變鍵鍵長長 值得注意的是值得注意的是：

11、不是所有的振動都能引起紅外吸收，不是所有的振動都能引起紅外吸收，只有偶極矩只有偶極矩( () )發(fā)生變化的，才能有紅外吸收。發(fā)生變化的，才能有紅外吸收。 H2、O2、N2 電荷分布均勻，振動不能引起紅外吸收。電荷分布均勻，振動不能引起紅外吸收。 HCCHH、RRCCRR，其，其CC（三鍵）振動（三鍵）振動 也不能引起紅外吸收。也不能引起紅外吸收。 2. 基本振動的理論數(shù)基本振動的理論數(shù) 簡正振動的數(shù)目稱為振動自由度，每個振動自簡正振動的數(shù)目稱為振動自由度，每個振動自由度相當(dāng)于紅外光譜圖上一個基頻吸收帶。設(shè)分子由度相當(dāng)于紅外光譜圖上一個基頻吸收帶。設(shè)分子由由n個原子組成，每個原子在空間都有個原子

12、組成，每個原子在空間都有3個自由度，個自由度，原子在空間的位置可以用直角坐標(biāo)中的原子在空間的位置可以用直角坐標(biāo)中的3個坐標(biāo)個坐標(biāo)x、y、z表示，因此，表示，因此，n個原子組成的分子總共應(yīng)有個原子組成的分子總共應(yīng)有3n個個自由度，自由度，即即3n種運動狀態(tài)。種運動狀態(tài)。 但在這但在這3n種運動狀態(tài)中，包括種運動狀態(tài)中，包括3個整個分子的質(zhì)個整個分子的質(zhì)心沿心沿x、y、z方向平移運動和方向平移運動和3個整個分子繞個整個分子繞x、y、z軸的轉(zhuǎn)動運動。這軸的轉(zhuǎn)動運動。這6種運動都不是分子振動，因此，種運動都不是分子振動，因此，振動形式應(yīng)有（振動形式應(yīng)有（3n-6）種）種。但對于直線型分子，若貫。但對于

13、直線型分子，若貫穿所有原子的軸是在穿所有原子的軸是在x方向，則整個分子只能繞方向，則整個分子只能繞y、z軸轉(zhuǎn)動，因此，軸轉(zhuǎn)動，因此，直線性分子的振動形式為（直線性分子的振動形式為（3n-5）種）種。 非線形非線形三原子分子的三個平動自由度三原子分子的三個平動自由度: XYZXYZXYZ非線形三原子分子的三個轉(zhuǎn)動自由度非線形三原子分子的三個轉(zhuǎn)動自由度: XYZXYZXYZ線型三原子分子的兩個轉(zhuǎn)動自由度線型三原子分子的兩個轉(zhuǎn)動自由度: XYZXYZ1）峰位：）峰位： 化學(xué)鍵的力常數(shù)化學(xué)鍵的力常數(shù)K越大，原子折合質(zhì)量越小，越大，原子折合質(zhì)量越小，鍵的振動頻率越大，吸收峰將出現(xiàn)在高波數(shù)區(qū)（短鍵的振動頻

14、率越大，吸收峰將出現(xiàn)在高波數(shù)區(qū)（短波長區(qū)）；反之，出現(xiàn)在低波數(shù)區(qū)（高波長區(qū)）。波長區(qū)）；反之，出現(xiàn)在低波數(shù)區(qū)（高波長區(qū)）。2）峰數(shù)）峰數(shù) ：理論值為理論值為 3n-6(3n-5) 實際峰數(shù)不等于此值。實際峰數(shù)不等于此值。(原因？原因？） 3. 峰位、峰數(shù)與峰強峰位、峰數(shù)與峰強 在紅外吸收光譜上除基頻峰外，振動能級由基態(tài)在紅外吸收光譜上除基頻峰外，振動能級由基態(tài)（ =0）躍遷至第二激發(fā)態(tài)（）躍遷至第二激發(fā)態(tài)（ =2）、第三激發(fā)態(tài)（）、第三激發(fā)態(tài)（ =3），所產(chǎn)生的吸收峰稱為，所產(chǎn)生的吸收峰稱為倍頻峰倍頻峰 由由 =0躍遷至躍遷至 =2時，時， =2，產(chǎn)生的吸收峰產(chǎn)生的吸收峰稱為稱為二倍頻峰。二倍

15、頻峰。 由由 =0躍遷至躍遷至 =3時，時， =3，產(chǎn)生的吸收峰產(chǎn)生的吸收峰稱稱為三倍頻峰。其它類推。在倍頻峰中，二倍頻峰還為三倍頻峰。其它類推。在倍頻峰中，二倍頻峰還比較強。三倍頻峰以上，因躍遷幾率很小，一般都比較強。三倍頻峰以上，因躍遷幾率很小，一般都很弱，常常不能測到。很弱，常常不能測到。 除此之外，還有除此之外，還有合頻峰合頻峰（ 1+ 2，2 1+ 2，），），差頻峰差頻峰（ 1- 2，2 1- 2， ）等，這些峰多）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)稱為峰統(tǒng)稱為泛頻峰泛頻峰。 一般地，極性較強的基團（如一般地，極

16、性較強的基團（如C=O，C-X等）振動，等）振動，吸收強度較大；極性較弱的基團（如吸收強度較大；極性較弱的基團（如C=C、C-C、N=N等）等）振動，吸收較弱。紅外光譜的吸收強度一般定性地用很振動，吸收較弱。紅外光譜的吸收強度一般定性地用很強（強（vs）、強（）、強（s）、中（）、中（m）、弱（）、弱（w）和很弱（）和很弱（vw）等表示。按摩爾吸光系數(shù)等表示。按摩爾吸光系數(shù) 的大小劃分吸收峰的強弱等級，的大小劃分吸收峰的強弱等級，具體如下：具體如下： 100 非常強峰非常強峰（vs） 20 100 強峰強峰（s） 10 20 中強峰中強峰（m） 1 C =C C C 力常數(shù)力常數(shù) 15 17

17、9.5 9.9 4.5 5.6峰位峰位 2222cm-1 1667cm-1 1428cm-1 2、 化學(xué)鍵鍵能相近（即鍵的力常數(shù)化學(xué)鍵鍵能相近（即鍵的力常數(shù)K相近），原子折相近），原子折合質(zhì)量越小，化學(xué)鍵的振動頻率越大，吸收峰將出現(xiàn)合質(zhì)量越小，化學(xué)鍵的振動頻率越大，吸收峰將出現(xiàn)在高波數(shù)區(qū)。在高波數(shù)區(qū)。鍵類型鍵類型 C-Cl C -C C - H 力常數(shù)力常數(shù) 4.8 4.5 4.8折合質(zhì)量折合質(zhì)量 8.9 6 0.9峰位峰位 700cm-1 1428cm-1 2900cm-1 五、紅外光譜產(chǎn)生的條件 滿足兩個條件：滿足兩個條件： 1、輻射應(yīng)具有能滿足物質(zhì)產(chǎn)生振動躍遷所需的、輻射應(yīng)具有能滿足物質(zhì)

18、產(chǎn)生振動躍遷所需的能量；能量； hvEEE12偶極矩偶極矩：正負(fù)電荷重心所帶的電荷數(shù)與其距離的：正負(fù)電荷重心所帶的電荷數(shù)與其距離的乘積。乘積。2、必須是能引起分子偶極矩變化的振動才能產(chǎn)生、必須是能引起分子偶極矩變化的振動才能產(chǎn)生紅外吸收光譜紅外吸收光譜 = q d1、紅外活性、紅外活性 分子振動引起偶極矩的變化，從而吸收紅外光，產(chǎn)分子振動引起偶極矩的變化，從而吸收紅外光，產(chǎn)生紅外吸收光譜的性質(zhì)，稱為紅外活性。其分子稱為紅生紅外吸收光譜的性質(zhì)，稱為紅外活性。其分子稱為紅外活性分子。相關(guān)的振動稱為紅外活性振動。如外活性分子。相關(guān)的振動稱為紅外活性振動。如H2O ，HCl ，CO為紅外活性分子。為紅

19、外活性分子。偶極矩偶極矩電荷電荷距離距離2、非紅外活性、非紅外活性 若若0，分子振動時，不引起偶極矩變化，不，分子振動時，不引起偶極矩變化，不能吸收紅外輻射，即為非紅外活性。其分子稱為紅外非能吸收紅外輻射，即為非紅外活性。其分子稱為紅外非活性分子。如活性分子。如 H2 ，O2 ，N2 ，Cl2.相應(yīng)的振動稱為紅相應(yīng)的振動稱為紅外非活性振動。外非活性振動。OCO OO 5.2 儀器簡介 （一）儀器結(jié)構(gòu) 紅外光譜儀是由光源、吸收池、單色器、檢測器紅外光譜儀是由光源、吸收池、單色器、檢測器以及記錄顯示裝置組成。以及記錄顯示裝置組成。1、光源、光源 常用的光源是能斯特?zé)艉凸杼及?。常用的光源是能斯特?zé)艉?/p>

20、硅碳棒。 IR光譜儀中所用的光源通常是一種惰性固體，通電加光譜儀中所用的光源通常是一種惰性固體，通電加熱使之發(fā)射高強度的連續(xù)紅外輻射。熱使之發(fā)射高強度的連續(xù)紅外輻射。Nernst燈是用氧化鋯、燈是用氧化鋯、氧化釔和氧化釷燒結(jié)而成的中空棒和實心棒。工作溫度約氧化釔和氧化釷燒結(jié)而成的中空棒和實心棒。工作溫度約為為1700，在此高溫下導(dǎo)電并發(fā)射紅外線。但在室溫下是，在此高溫下導(dǎo)電并發(fā)射紅外線。但在室溫下是非導(dǎo)體，因此，在工作之前要預(yù)熱。非導(dǎo)體，因此，在工作之前要預(yù)熱。它的特點是發(fā)射強度高，使用壽命長，穩(wěn)定性較好。缺點它的特點是發(fā)射強度高，使用壽命長，穩(wěn)定性較好。缺點是價格比硅碳棒貴，機械強度差，操作

21、不如硅碳棒方便。是價格比硅碳棒貴，機械強度差，操作不如硅碳棒方便。硅碳棒是由碳化硅燒結(jié)而成，工作溫度在硅碳棒是由碳化硅燒結(jié)而成，工作溫度在1200-1500左右。左右。在低波數(shù)區(qū)發(fā)光強度大，堅固。在低波數(shù)區(qū)發(fā)光強度大，堅固。2、 吸收池吸收池 因玻璃、石英等材料不能透過紅外光，因玻璃、石英等材料不能透過紅外光，紅外吸收紅外吸收池使用可透過紅外的材料制成窗片；不同的樣品狀態(tài)池使用可透過紅外的材料制成窗片；不同的樣品狀態(tài)（固、液、氣態(tài)）使用不同的樣品池，固態(tài)樣品可與（固、液、氣態(tài)）使用不同的樣品池，固態(tài)樣品可與晶體混合壓片制成。晶體混合壓片制成。材材 料料 透透光光范圍范圍/ m 注注 意意 事事

22、 項項 NaCl 0.2-25 易易潮潮解解、濕度濕度低低于于 40% KBr 0.25-40 易易潮潮解解、濕度濕度低低于于 35% CaF2 0.13-12 不不溶溶于于水水，用用于于水水溶溶液液 CsBr 0.2-55 易易潮潮解解 TlBr + TlI 0.55-40 微微溶溶于于水水（有有毒毒） 3、單色器、單色器 單色器由色散元件、準(zhǔn)直鏡和狹縫構(gòu)成。單色器由色散元件、準(zhǔn)直鏡和狹縫構(gòu)成。 色散元件常用光柵。色散元件常用光柵。4、檢測器及記錄儀、檢測器及記錄儀 檢測器的作用是將照射在它上面的紅外光變檢測器的作用是將照射在它上面的紅外光變成電信號。常用的紅外檢測器有三種：真空熱電成電信號

23、。常用的紅外檢測器有三種：真空熱電偶、高萊池和電阻測輻射電計。偶、高萊池和電阻測輻射電計。紅外光能量低，紅外光能量低，因此常用熱電偶、測熱輻射計、熱釋電檢測器和因此常用熱電偶、測熱輻射計、熱釋電檢測器和碲鎘汞檢測器等。碲鎘汞檢測器等。（二）（二）紅外光譜法對試樣的要求紅外光譜法對試樣的要求 紅外光譜的試樣可以是液體、固體或氣體，一紅外光譜的試樣可以是液體、固體或氣體，一般應(yīng)符合以下條件：般應(yīng)符合以下條件：(1）試樣應(yīng)該是單一組份的純物質(zhì)，純度應(yīng)）試樣應(yīng)該是單一組份的純物質(zhì)，純度應(yīng)98%或或符合商業(yè)規(guī)格，才便于與純物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)光譜進行對符合商業(yè)規(guī)格，才便于與純物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)光譜進行對照。多組份試樣應(yīng)在

24、測定前盡量預(yù)先用分餾、萃取、照。多組份試樣應(yīng)在測定前盡量預(yù)先用分餾、萃取、重結(jié)晶或色譜法進行分離提純，否則各組份光譜相重結(jié)晶或色譜法進行分離提純，否則各組份光譜相互重疊，難于判斷?；ブ丿B，難于判斷。（2）試樣中不應(yīng)含有游離水。水本身有紅外吸收，）試樣中不應(yīng)含有游離水。水本身有紅外吸收，會嚴(yán)重干擾樣品譜，而且會侵蝕吸收池的鹽窗。會嚴(yán)重干擾樣品譜，而且會侵蝕吸收池的鹽窗。（3）試樣的濃度和測試厚度應(yīng)選擇適當(dāng)，以使光）試樣的濃度和測試厚度應(yīng)選擇適當(dāng)，以使光譜圖中的大多數(shù)吸收峰的透射比處于譜圖中的大多數(shù)吸收峰的透射比處于10%80%范范圍內(nèi)。圍內(nèi)。（三）制樣方法1、氣體、氣體 氣體池氣態(tài)樣品可在玻璃氣

25、槽內(nèi)進行測定，它的氣體池氣態(tài)樣品可在玻璃氣槽內(nèi)進行測定，它的兩端粘有紅外透光的兩端粘有紅外透光的NaCl或或KBr窗片。先將氣槽抽真窗片。先將氣槽抽真空，再將試樣注入。空，再將試樣注入。2、液體樣品、液體樣品液體吸收池法液體吸收池法 液體樣品可注入液體吸收池內(nèi)測定。吸收池的兩液體樣品可注入液體吸收池內(nèi)測定。吸收池的兩側(cè)是用側(cè)是用NaCI或或KBr等品片作成的窗片。常用的液體等品片作成的窗片。常用的液體吸收池有兩種：固定式吸收池和可拆式吸收池。吸收池有兩種：固定式吸收池和可拆式吸收池。液膜法液膜法 液膜法是定性分析中常用的簡便方法。尤其對沸液膜法是定性分析中常用的簡便方法。尤其對沸點較高點較高,

26、不易清洗的液體樣品采用此法更為方便。在不易清洗的液體樣品采用此法更為方便。在可拆池兩窗之間可拆池兩窗之間,滴上滴上12滴液體樣品滴液體樣品,形成一薄膜。形成一薄膜。液膜厚度可借助于池架上的固緊螺絲作微小調(diào)節(jié)。低液膜厚度可借助于池架上的固緊螺絲作微小調(diào)節(jié)。低沸點易揮發(fā)的樣品不宜采用此法。沸點易揮發(fā)的樣品不宜采用此法。常用的溶劑：常用的溶劑： CCl4 ，CS2。 3、固體試樣、固體試樣壓片法：壓片法： 12mg樣樣+200mg KBr干燥處理干燥處理研細(xì)：粒度研細(xì)：粒度小于小于 2 m（散射小）（散射?。┗旌蠅撼赏该鞅∑旌蠅撼赏该鞅∑苯訙y直接測定；定；石蠟糊法石蠟糊法 試樣試樣磨細(xì)磨細(xì)與液體

27、石蠟混合與液體石蠟混合夾于鹽片間；夾于鹽片間； 石蠟為高碳數(shù)飽和烷烴石蠟為高碳數(shù)飽和烷烴,因此該法不適于研究飽和烷因此該法不適于研究飽和烷烴。烴。薄膜法：薄膜法： 高分子試樣高分子試樣加熱熔融加熱熔融涂制或壓制成膜；涂制或壓制成膜； 高分子試樣高分子試樣溶于低沸點溶劑溶于低沸點溶劑涂漬于鹽片涂漬于鹽片揮發(fā)除溶劑。揮發(fā)除溶劑。 5.3 影響振動頻率的因素化學(xué)鍵的振動頻率不僅與其性質(zhì)有關(guān)，還受分化學(xué)鍵的振動頻率不僅與其性質(zhì)有關(guān)，還受分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部因素影響。相同基團的特征吸子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部因素影響。相同基團的特征吸收并不總在一個固定頻率上。收并不總在一個固定頻率上。一、內(nèi)部因素一、內(nèi)部因素1

28、.1.鍵力常數(shù)鍵力常數(shù)( (K K) )和折合質(zhì)量和折合質(zhì)量( ( ) )的影響的影響2.2.電子效應(yīng)的影響電子效應(yīng)的影響 ( (誘導(dǎo)效應(yīng)誘導(dǎo)效應(yīng), , 共軛效應(yīng)共軛效應(yīng)) )3.3.場效應(yīng)場效應(yīng) 4.4.空間效應(yīng)空間效應(yīng) 5 5. 跨環(huán)效應(yīng)跨環(huán)效應(yīng) 6. 6. 氫鍵氫鍵二、外部因素二、外部因素1. 1. 狀態(tài)狀態(tài) 2. 2. 濃度濃度1. 1. 鍵力常數(shù)鍵力常數(shù)( (K K) )和成鍵原子的折合質(zhì)量和成鍵原子的折合質(zhì)量( ( ) )的影響的影響分子中鍵的振動頻率與化學(xué)鍵力常數(shù)成正比，與折合分子中鍵的振動頻率與化學(xué)鍵力常數(shù)成正比，與折合質(zhì)量成反比。質(zhì)量成反比。同一周期，從左到右同一周期，從左到

29、右X基的電負(fù)性增大，基的電負(fù)性增大，X-H鍵力常數(shù)鍵力常數(shù)增大，振動波數(shù)增高。增大，振動波數(shù)增高。同一主族，至上而下，同一主族，至上而下，X-H鍵力常數(shù)依次下降，折合鍵力常數(shù)依次下降，折合質(zhì)量增加明顯，振動波數(shù)減小。質(zhì)量增加明顯，振動波數(shù)減小。一些化學(xué)鍵鍵力常數(shù)和伸縮振動波數(shù)的近似值：一些化學(xué)鍵鍵力常數(shù)和伸縮振動波數(shù)的近似值： HF 9.7, 4000HO 7.7, 3600H C 5.9, 3300CN 18, 2240HCl 4.8, 2890HN 6.4, 3400H C 5.1, 3100CC 15.6, 2200HBr 4.1, 2650HS 4.3, 2570H C 4.8, 29

30、00CO 12, 1700HI 3.2, 2310 CC 9.6, 16002. 電子效應(yīng)的影響電子效應(yīng)的影響 電子效應(yīng)是通過成鍵電子起作用的。誘導(dǎo)和共軛都會電子效應(yīng)是通過成鍵電子起作用的。誘導(dǎo)和共軛都會導(dǎo)致成鍵原子間電子云分布發(fā)生改變。導(dǎo)致成鍵原子間電子云分布發(fā)生改變。 a誘導(dǎo)效應(yīng)誘導(dǎo)效應(yīng)：吸電子基團使吸收峰向高頻方向移動，供電子 基使吸收峰低頻移動。R-COR C=0 1715cm-1 ; R-COH C=0 1730cm -1 ；R-COCl C=0 1800cm-1 ; R-COF C=0 1850cm-1 ; F-COF C=0 1928cm-1 ; R-CONH2 C=0 1680

31、cm-1 ; 與羰基相連的基團電負(fù)性增強，則使羰基上的與羰基相連的基團電負(fù)性增強，則使羰基上的成鍵電子云由氧原子向鍵的幾何中心移動，羰基的成鍵電子云由氧原子向鍵的幾何中心移動，羰基的雙鍵性增強，即極性減弱，非極性增強，鍵的力常雙鍵性增強，即極性減弱，非極性增強，鍵的力常數(shù)增大，因而振動波數(shù)增加。數(shù)增大，因而振動波數(shù)增加。 與羰基相連的基團是推電子基團，如與羰基相連的基團是推電子基團，如CH3，則，則其作用與吸電子基團相反，導(dǎo)致羰基的成鍵電子云其作用與吸電子基團相反，導(dǎo)致羰基的成鍵電子云移向氧原子（更加偏離幾何中心），使羰基的雙鍵移向氧原子（更加偏離幾何中心），使羰基的雙鍵性降低，使羰基的振動波

32、數(shù)減小。性降低，使羰基的振動波數(shù)減小。b共軛效應(yīng)共軛效應(yīng)：共軛效應(yīng)常引起羰基雙鍵的極性增強，雙鍵性降低，振動頻率向低波數(shù)方向移動。COH3CCH3COCH3COCH3CO1715168516851660 帶孤對電子的烷氧基（帶孤對電子的烷氧基（OR）既有吸電子的誘導(dǎo)）既有吸電子的誘導(dǎo)效應(yīng)，也存在效應(yīng)，也存在p-共軛效應(yīng)，但誘導(dǎo)效應(yīng)略高于共軛共軛效應(yīng)，但誘導(dǎo)效應(yīng)略高于共軛效應(yīng)，所以酯羰基的振動波數(shù)高于酮、醛。效應(yīng)，所以酯羰基的振動波數(shù)高于酮、醛。3. 場效應(yīng)場效應(yīng)(Field effect, F) 在分子的立體構(gòu)型中，只有當(dāng)空間結(jié)構(gòu)決定了某些基在分子的立體構(gòu)型中，只有當(dāng)空間結(jié)構(gòu)決定了某些基團靠的

33、很近時，才會產(chǎn)生場效應(yīng)。場效應(yīng)不是通過化學(xué)鍵，團靠的很近時，才會產(chǎn)生場效應(yīng)。場效應(yīng)不是通過化學(xué)鍵，而是原子或原子團的靜電場通過空間相互作用。而是原子或原子團的靜電場通過空間相互作用。 OOOBrBr1725cm1730cm1742cm111由于分子中帶部分負(fù)電荷的溴原子與帶負(fù)電荷的羰基由于分子中帶部分負(fù)電荷的溴原子與帶負(fù)電荷的羰基氧原子空間接近，電子云相互排斥，產(chǎn)生相反的誘導(dǎo)極化，氧原子空間接近，電子云相互排斥，產(chǎn)生相反的誘導(dǎo)極化，使負(fù)電荷相應(yīng)減小，羰基極性降低，雙鍵性增強，伸縮振使負(fù)電荷相應(yīng)減小，羰基極性降低，雙鍵性增強，伸縮振動頻率增加。動頻率增加。a . 空間位阻空間位阻: 分子中存在某

34、種或某些基團因空間位阻影響到分子中正常的共軛效應(yīng)或雜化狀態(tài)時，導(dǎo)致振動譜帶位移。4. 空間效應(yīng)空間效應(yīng)空間位阻和環(huán)張力統(tǒng)稱空間效應(yīng)或立體效應(yīng)?？臻g位阻和環(huán)張力統(tǒng)稱空間效應(yīng)或立體效應(yīng)。OCH3OCH3CH3OCH3CH3CH3CH3 vC=O 1663cm-1 1686cm-1 1693cm-1 烯碳上甲基的引入，使羰基和雙鍵不能在同一平面上，共軛程度下降，羰基的雙鍵成分增加，振動波數(shù)增加。鄰位兩個甲基的引入，使立體位阻增大，C=O與C=C 的共軛程度進一步降低，振動波數(shù)更高。b . 環(huán)張力環(huán)張力: 環(huán)張力引起環(huán)張力引起sp3雜化的碳雜化的碳-碳鍵角和碳鍵角和sp2雜化的鍵角改雜化的鍵角改變，導(dǎo)

35、致相應(yīng)的振動譜帶位移。環(huán)張力對環(huán)外雙鍵變，導(dǎo)致相應(yīng)的振動譜帶位移。環(huán)張力對環(huán)外雙鍵(C=C, C=O)的伸縮振動影響較大。的伸縮振動影響較大。 環(huán)外雙鍵、環(huán)上羰基隨著環(huán)張力的增加，環(huán)外雙鍵、環(huán)上羰基隨著環(huán)張力的增加，C=C鍵的伸縮振動鍵的伸縮振動波數(shù)增加。波數(shù)增加。CHCHCHCH1781cm-11678cm-11657cm-11651cm-1 環(huán)外雙鍵隨著環(huán)的縮小，環(huán)內(nèi)鍵角減小，環(huán)外的環(huán)外雙鍵隨著環(huán)的縮小，環(huán)內(nèi)鍵角減小，環(huán)外的鍵的鍵的s電子成分增加，電子成分增加，p電子成分減小，鍵長縮短，振動波數(shù)增加。電子成分減小，鍵長縮短，振動波數(shù)增加。 而環(huán)內(nèi)雙鍵的伸縮振動則是隨著環(huán)張力的增加而環(huán)內(nèi)雙鍵

36、的伸縮振動則是隨著環(huán)張力的增加而向低波數(shù)方向移動。這是因為隨著環(huán)的縮小，環(huán)而向低波數(shù)方向移動。這是因為隨著環(huán)的縮小，環(huán)內(nèi)鍵角減小，成環(huán)的鍵的內(nèi)鍵角減小，成環(huán)的鍵的p電子成分增加，鍵長增電子成分增加，鍵長增大，振動波數(shù)減小。大，振動波數(shù)減小。1576cm-11611cm-11644cm-15. 跨環(huán)效應(yīng)跨環(huán)效應(yīng)(Transannular effect, T) 跨環(huán)效應(yīng)是通過空間發(fā)生的電子效應(yīng)。跨環(huán)效應(yīng)是通過空間發(fā)生的電子效應(yīng)。NON+O N+HOHClO4CO4 . a中中 (C=O)為為1675cm-1，低于正常酮羰基的振動吸收，這是，低于正常酮羰基的振動吸收，這是因為分子中胺基和羰基空間位置

37、接近。因為分子中胺基和羰基空間位置接近。a和和b存在動態(tài)平衡。存在動態(tài)平衡。b中中羰基極性增強，雙鍵程度下降，向低波數(shù)位移。在高氯酸中，羰基極性增強，雙鍵程度下降，向低波數(shù)位移。在高氯酸中，則則1675cm-1消失，消失，3365cm-1出現(xiàn)新的吸收帶，為出現(xiàn)新的吸收帶，為OH伸縮振動，伸縮振動，不存在羰基。不存在羰基。ClO4-6、氫鍵效應(yīng)、氫鍵效應(yīng) 氫鍵對峰位，峰強產(chǎn)生極明顯影響，使伸縮振氫鍵對峰位，峰強產(chǎn)生極明顯影響，使伸縮振動頻率向低波數(shù)方向移動。動頻率向低波數(shù)方向移動。 氫鍵的形成使電子云密度平均化，從而使伸縮氫鍵的形成使電子云密度平均化，從而使伸縮振動頻率降低振動頻率降低。RHNO

38、RNHOHHC=ON-HN-H伸縮伸縮變形游離氫鍵16903500165034001620-15901650-1620OCH3OCOH3CHHO3705-31252835O-H伸縮 游離羧酸的游離羧酸的C=O鍵頻率出現(xiàn)在鍵頻率出現(xiàn)在1760 cm-1 左右，在左右，在固體或液體中，由于羧酸形成二聚體，固體或液體中，由于羧酸形成二聚體， C=O鍵頻率出鍵頻率出現(xiàn)在現(xiàn)在1700 cm-1 。 分子內(nèi)氫鍵不受濃度影響，分子間氫鍵受濃度影分子內(nèi)氫鍵不受濃度影響，分子間氫鍵受濃度影響較大。響較大。如羧酸如羧酸 ：RCOOH( C=O=1760cm-1 ， O-H=3550cm-1); (RCOOH)2(

39、 C=O=1700cm-1 ， O-H=3250-2500cm-1)如乙醇：如乙醇：CH3CH2OH（ O=H=3640cm-1 ） (CH3CH2OH)2（ O=H=3515cm-1 ） (CH3CH2OH)n（ O=H=3350cm-1 ）*振動耦合振動耦合 當(dāng)兩個振動頻率相同或相近的基團相鄰具有一公共當(dāng)兩個振動頻率相同或相近的基團相鄰具有一公共原子時，由于一個鍵的振動通過公共原子使另一個鍵的原子時，由于一個鍵的振動通過公共原子使另一個鍵的長度發(fā)生改變，產(chǎn)生一個長度發(fā)生改變，產(chǎn)生一個“微擾微擾”，從而形成了強烈的，從而形成了強烈的振動相互作用。其結(jié)果是使振動頻率發(fā)生變化，一個向振動相互作用

40、。其結(jié)果是使振動頻率發(fā)生變化，一個向高頻移動，另一個向低頻移動，譜帶分裂。振動耦合常高頻移動，另一個向低頻移動，譜帶分裂。振動耦合常出現(xiàn)在一些二羰基化合物中，如，羧酸酐。出現(xiàn)在一些二羰基化合物中，如，羧酸酐。 兩個羰基的振動偶合，使兩個羰基的振動偶合，使 C=O吸收峰分裂成吸收峰分裂成兩個峰，波數(shù)分別為兩個峰，波數(shù)分別為1820 cm-1 （反對耦合）和（反對耦合）和1760 cm-1 （對稱偶合）。（對稱偶合）。*Fermi共振共振 當(dāng)一振動的倍頻與另一振動的基頻接近時，由于當(dāng)一振動的倍頻與另一振動的基頻接近時，由于發(fā)生相互作用而產(chǎn)生很強的吸收峰或發(fā)生裂分，這種發(fā)生相互作用而產(chǎn)生很強的吸收峰

41、或發(fā)生裂分，這種現(xiàn)象稱為現(xiàn)象稱為Fermi共振。共振。二、外部因素的影響二、外部因素的影響1、 溶劑的影響溶劑的影響 在溶液中測定光譜時，由于溶劑的種類、溶劑在溶液中測定光譜時，由于溶劑的種類、溶劑的濃度和測定時的溫度不同，同一種物質(zhì)所測得的的濃度和測定時的溫度不同，同一種物質(zhì)所測得的光譜也不同。通常在極性溶劑中，溶質(zhì)分子的極性光譜也不同。通常在極性溶劑中，溶質(zhì)分子的極性基團的伸縮振動頻率隨溶劑極性的增加而向低波數(shù)基團的伸縮振動頻率隨溶劑極性的增加而向低波數(shù)方向移動，并且強度增大。因此，在紅外光譜測定方向移動，并且強度增大。因此，在紅外光譜測定中，應(yīng)盡量采用非極性的溶劑。中，應(yīng)盡量采用非極性的

42、溶劑。羧酸中的羰基羧酸中的羰基C=O： 氣態(tài)時：氣態(tài)時： C=O=1780cm-1 非極性溶劑：非極性溶劑： C=O=1760cm-1 乙醚溶劑：乙醚溶劑： C=O=1735cm-1 乙醇溶劑：乙醇溶劑： C=O=1720cm-12、 物質(zhì)的狀態(tài)物質(zhì)的狀態(tài) 同一物質(zhì)的不同狀態(tài)，由于分子間相互作用力同一物質(zhì)的不同狀態(tài)，由于分子間相互作用力不同，所得到光譜往往不同。不同，所得到光譜往往不同。 分子在氣態(tài)時，其相互作用力很弱，此時可以分子在氣態(tài)時，其相互作用力很弱，此時可以觀察到伴隨振動光譜的轉(zhuǎn)動精細(xì)結(jié)構(gòu)。觀察到伴隨振動光譜的轉(zhuǎn)動精細(xì)結(jié)構(gòu)。 液態(tài)和固態(tài)分子間作用力較強，在有極性基團液態(tài)和固態(tài)分子間作

43、用力較強，在有極性基團存在時，可能發(fā)生分子間的締合或形成氫鍵，導(dǎo)致存在時，可能發(fā)生分子間的締合或形成氫鍵，導(dǎo)致特征吸收帶頻率、強度和形狀有較大的改變。例如特征吸收帶頻率、強度和形狀有較大的改變。例如，丙酮在氣態(tài)時的，丙酮在氣態(tài)時的 C-H為為1742 cm-1 ，而在液態(tài)時，而在液態(tài)時為為1718 cm-1. 因此在查閱標(biāo)準(zhǔn)紅外圖譜時，應(yīng)注意試因此在查閱標(biāo)準(zhǔn)紅外圖譜時，應(yīng)注意試樣狀態(tài)和制樣方法。樣狀態(tài)和制樣方法。常見的有機化合物基團頻率出現(xiàn)的范圍：常見的有機化合物基團頻率出現(xiàn)的范圍：4000 1300（官能團（官能團區(qū)）區(qū)） 1300 650 cm-1（指紋區(qū)）依據(jù)基團的振動形式，分為四個（指

44、紋區(qū)）依據(jù)基團的振動形式，分為四個區(qū)：區(qū)：(1)4000 2500 cm-1 XH伸縮振動區(qū)（伸縮振動區(qū)（X=O，N，C，S）(2)2500 2000 cm-1 三鍵，累積雙鍵伸縮振動區(qū)三鍵，累積雙鍵伸縮振動區(qū)(3)2000 1500 cm-1 雙鍵伸縮振動區(qū)雙鍵伸縮振動區(qū)(4)1500 600 cm-1 XY伸縮，伸縮， XH變形振動區(qū)變形振動區(qū)一、紅外光譜的分區(qū)一、紅外光譜的分區(qū)5.4 各類有機化合物的紅外特征吸收1、 XH伸縮振動區(qū)（伸縮振動區(qū)（4000 2500 cm-1 ，X=C、N、O、S等）等）1、OH伸縮振動伸縮振動 3650 3200 cm-1 （1）醇與酚：）醇與酚： 醇與

45、酚以游離態(tài)存在時，醇與酚以游離態(tài)存在時， O-H基的伸縮振動出基的伸縮振動出現(xiàn)在現(xiàn)在3650 3590 cm-1 范圍內(nèi)，中等強度吸收，峰形范圍內(nèi)，中等強度吸收，峰形尖銳，容易識別。尖銳，容易識別。 隨著濃度增大，分子間氫鍵的形成，醇、酚以隨著濃度增大，分子間氫鍵的形成，醇、酚以二聚態(tài)或多聚態(tài)存在，其吸收峰向低波數(shù)移動，至二聚態(tài)或多聚態(tài)存在，其吸收峰向低波數(shù)移動，至3350cm-1附近，且出現(xiàn)多條譜帶，吸收峰變寬，強度附近，且出現(xiàn)多條譜帶，吸收峰變寬，強度增大。增大。 醇與酚的區(qū)別在于酚存在苯基的特征吸收峰及位于高波醇與酚的區(qū)別在于酚存在苯基的特征吸收峰及位于高波數(shù)的數(shù)的C-O伸縮振動吸收峰。

46、伸縮振動吸收峰。 樣品中含有水或分子中含有結(jié)晶水，樣品中含有水或分子中含有結(jié)晶水，IR圖譜中會出現(xiàn)圖譜中會出現(xiàn)O-H的伸縮振動和彎曲振動譜帶，對判斷化合物為醇類或的伸縮振動和彎曲振動譜帶，對判斷化合物為醇類或酚類時有干擾。酚類時有干擾。 （2）羧酸：）羧酸： 羧酸在固態(tài)、液態(tài)、極性溶劑及濃度大于羧酸在固態(tài)、液態(tài)、極性溶劑及濃度大于0.01mol/L的非極性溶劑中，通常以二聚體存在，其的非極性溶劑中，通常以二聚體存在，其 O-H基的伸縮振動較醇、酚低，出現(xiàn)在基的伸縮振動較醇、酚低，出現(xiàn)在3300 2500 cm-1 范圍內(nèi)，譜帶寬。范圍內(nèi)，譜帶寬。 羧酸與醇、酚的區(qū)別在于前者有羧酸與醇、酚的區(qū)別

47、在于前者有vC=O的吸收帶。的吸收帶。2、NH伸縮振動伸縮振動 含有含有N-H鍵的胺、酰胺及銨鹽類物質(zhì)伸縮振鍵的胺、酰胺及銨鹽類物質(zhì)伸縮振動也出現(xiàn)在動也出現(xiàn)在35003150 cm-1 ，因此，可能會對，因此，可能會對O-H伸縮振動有干擾。伸縮振動有干擾。 （1）胺類）胺類 伯胺在此范圍內(nèi)出現(xiàn)兩條譜帶，約為伯胺在此范圍內(nèi)出現(xiàn)兩條譜帶，約為3500和和3400 cm-1 ，對應(yīng)于，對應(yīng)于NH2的反對稱伸縮和對稱伸縮的反對稱伸縮和對稱伸縮振動。振動。 仲胺在仲胺在3400 cm-1 出現(xiàn)一條譜帶，叔胺在此范出現(xiàn)一條譜帶，叔胺在此范圍內(nèi)無吸收帶。圍內(nèi)無吸收帶。 （2）酰胺類）酰胺類 酰胺除了在極稀的

48、溶液中以游離態(tài)存在（酰胺除了在極稀的溶液中以游離態(tài)存在（vN-H 3500-3400 cm-1 )外，一般均以締合狀態(tài)存在。外，一般均以締合狀態(tài)存在。 伯酰胺在伯酰胺在 3350和和3150 cm-1 附近出現(xiàn)雙峰，強附近出現(xiàn)雙峰，強度較游離態(tài)大；仲酰胺在度較游離態(tài)大；仲酰胺在3200 cm-1 附近出現(xiàn)一條附近出現(xiàn)一條譜帶；叔酰胺在此范圍內(nèi)無吸收峰。譜帶；叔酰胺在此范圍內(nèi)無吸收峰。 （3）銨鹽）銨鹽 胺變成銨鹽后，分子中的氨基轉(zhuǎn)化為銨離子，胺變成銨鹽后，分子中的氨基轉(zhuǎn)化為銨離子，N-H的伸縮振動大幅度向低波數(shù)移動，出現(xiàn)在的伸縮振動大幅度向低波數(shù)移動，出現(xiàn)在 3200-2200 cm-1，譜帶

49、形狀與羧酸的譜帶形狀與羧酸的vO-H類似，吸收類似，吸收峰變寬變強。峰變寬變強。 當(dāng)胺的鑒別難以確認(rèn)時，可以用形成鹽的形式當(dāng)胺的鑒別難以確認(rèn)時，可以用形成鹽的形式測定紅外光譜，由吸收峰變寬及大幅度向低波數(shù)移測定紅外光譜，由吸收峰變寬及大幅度向低波數(shù)移動來確認(rèn)。動來確認(rèn)。3、 C-H伸縮振動伸縮振動C-H可分為飽和和不飽和的兩種?？煞譃轱柡秃筒伙柡偷膬煞N。 飽和的飽和的C-H伸縮振動出現(xiàn)在伸縮振動出現(xiàn)在3000 cm-1以下以下，約，約3000 2800 cm-1。 不飽和的不飽和的C-H伸縮振動出現(xiàn)在伸縮振動出現(xiàn)在3000 cm-1以上以上，以，以此來判別化合物中是否含有不飽和的此來判別化合物

50、中是否含有不飽和的C-H鍵。鍵。 （1）炔烴）炔烴 炔烴的炔烴的 C-H上的上的C-H伸縮振動出現(xiàn)在伸縮振動出現(xiàn)在3300 cm-1 附近。附近。 該吸收峰位于締合態(tài)的該吸收峰位于締合態(tài)的vO-H和和vN-H范圍內(nèi)，無范圍內(nèi)，無羥基干擾時，可以從譜帶的強度和形狀來識別。該羥基干擾時，可以從譜帶的強度和形狀來識別。該吸收峰比締合態(tài)的羥基吸收峰弱，比吸收峰比締合態(tài)的羥基吸收峰弱，比N-H的伸縮振的伸縮振動吸收峰強，峰比較尖銳。動吸收峰強，峰比較尖銳。 （2）烯烴）烯烴 烯烴及芳香烴的烯烴及芳香烴的=C-H伸縮振動出現(xiàn)在伸縮振動出現(xiàn)在3100 -3000cm-1 范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。 RCH=CH2末端

51、的末端的C-H吸收出現(xiàn)在吸收出現(xiàn)在3085 cm-1附近。附近。 R1R2=CH2的的C-H吸收出現(xiàn)在吸收出現(xiàn)在3100-3077 cm-1范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。 苯環(huán)的苯環(huán)的C-H鍵伸縮振動出現(xiàn)在鍵伸縮振動出現(xiàn)在3030 cm-1附近，它附近，它的特征是譜帶比較尖銳。的特征是譜帶比較尖銳。 （3）芳烴）芳烴 用高分辨率紅外光譜儀時，可在用高分辨率紅外光譜儀時，可在3100-3000 cm-1范圍內(nèi)觀察到多條譜帶。范圍內(nèi)觀察到多條譜帶。 利用利用3100-3000 cm-1范圍內(nèi)的吸收峰判斷烯烴和范圍內(nèi)的吸收峰判斷烯烴和苯基的存在時，應(yīng)注意三元環(huán)及鹵代烴苯基的存在時，應(yīng)注意三元環(huán)及鹵代烴C-H伸縮振

52、動伸縮振動的干擾。的干擾。 飽和的飽和的C-H伸縮振動出現(xiàn)在伸縮振動出現(xiàn)在3000 cm-1以下，約以下，約3000 2700 cm-1 ，取代基對它們影響很小。，取代基對它們影響很小。 （4）飽和烴基）飽和烴基 CCH3 2960 cm-1 反對稱伸縮振動反對稱伸縮振動 2870 cm-1 對稱伸縮振動對稱伸縮振動 CH2 C 2930 cm-1 反對稱伸縮振動反對稱伸縮振動 2850 cm-1 對稱伸縮振動對稱伸縮振動3000 cm-1 以下以下CH2890 cm-1 ，強度較弱，強度較弱二、 叁鍵（叁鍵（C C）和累積雙鍵伸縮振動區(qū)（）和累積雙鍵伸縮振動區(qū)（2500 1900 cm-1

53、） 叁鍵、累積雙鍵、叁鍵、累積雙鍵、B-H、I-H、As-H、Si-H等鍵等鍵的伸縮振動出現(xiàn)在此范圍內(nèi)。譜帶中等強度，干擾少，的伸縮振動出現(xiàn)在此范圍內(nèi)。譜帶中等強度，干擾少，易辨認(rèn)。易辨認(rèn)。 （1）CC伸縮振動伸縮振動 炔烴的炔烴的CC伸縮振動出現(xiàn)在伸縮振動出現(xiàn)在2280-2100 cm-1范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。 RC CH （2100 2140 cm-1 ） RC CR （2190 2260 cm-1 ） R=R 時時（乙炔及全對稱雙炔）（乙炔及全對稱雙炔），無紅外活性，無紅外活性 ，此區(qū)域內(nèi)無吸收峰。此區(qū)域內(nèi)無吸收峰。 多炔化合物的多炔化合物的CC伸縮振動譜帶數(shù)目可能較多，伸縮振動譜帶數(shù)目可能較

54、多，其原因是振動偶合。其原因是振動偶合。1，4壬雙炔壬雙炔vC C :2260，2190，2150 cm-1范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。 （2）CN伸縮振動伸縮振動 RC N 的伸縮振動在的伸縮振動在2250 2240 cm-1 范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。吸收峰強度較吸收峰強度較CC強。強。 非共軛非共軛 2240 2250 cm-1 與苯環(huán)或雙鍵共軛與苯環(huán)或雙鍵共軛 2220 2230 cm-1 （3）重氮鹽）重氮鹽 重氮鹽重氮鹽NNXR-+ 中的重氮基中的重氮基NNX+ 其伸縮振動在其伸縮振動在2290-2240cm-1，吸收峰較強。，吸收峰較強。 （4）累積雙鍵）累積雙鍵 累積雙鍵的反伸縮振動也出現(xiàn)在此區(qū)域內(nèi)

55、，累積雙鍵的反伸縮振動也出現(xiàn)在此區(qū)域內(nèi)，其對稱伸縮出現(xiàn)在指紋區(qū)。其對稱伸縮出現(xiàn)在指紋區(qū)。 空氣中的空氣中的CO2在此范圍內(nèi)也有吸收峰。在此范圍內(nèi)也有吸收峰。 （5）X-H（X=，P，Se，Si）的伸縮振動）的伸縮振動 X-H鍵的伸縮振動出現(xiàn)在此區(qū)域，吸收峰為強鍵的伸縮振動出現(xiàn)在此區(qū)域，吸收峰為強吸收或中強吸收。吸收或中強吸收。 B-H的吸收峰為的吸收峰為2640-2350cm-1，如形成，如形成BHB鍵，會使吸收峰向低波數(shù)移動，出現(xiàn)多條譜帶；鍵，會使吸收峰向低波數(shù)移動，出現(xiàn)多條譜帶； P-H的吸收峰為的吸收峰為2450-2280cm-1； Se-H的吸收峰為的吸收峰為2300-2280cm-1

56、； Si-H的吸收峰為的吸收峰為2360-2100cm-1。三、 雙鍵伸縮振動區(qū)（雙鍵伸縮振動區(qū)（1900 1500 cm-1 ） C=O 、C=C、C=N、N=O等雙鍵的伸縮振動等雙鍵的伸縮振動位于此區(qū)域。位于此區(qū)域。N-H的彎曲振動吸收峰也出現(xiàn)在此峰的彎曲振動吸收峰也出現(xiàn)在此峰區(qū)。區(qū)。 1、C=O （1850 1600 cm-1 ） C=O的伸縮振動位于此峰區(qū)的高頻端，強吸收，的伸縮振動位于此峰區(qū)的高頻端，強吸收，峰尖銳。峰尖銳。(1) 酰鹵酰鹵 主要特征是主要特征是C=O的頻率較高。酰氟約的頻率較高。酰氟約1840 cm-1，酰氯約酰氯約1800 cm-1。(2) 酸酐酸酐 酸酐化合物的

57、酸酐化合物的IR光譜特征性很強，由于振動偶合光譜特征性很強，由于振動偶合作用，在羰基區(qū)域出現(xiàn)兩個強吸收峰，彼此相差作用，在羰基區(qū)域出現(xiàn)兩個強吸收峰，彼此相差60-80cm-1 。(3) 酯酯羰基的吸收在羰基的吸收在1735 cm-1附近；附近； C-O-C的不對稱伸縮在的不對稱伸縮在1300 1150 cm-1，對，對稱伸縮在稱伸縮在1140 1030 cm-1 。，-不飽和酯或苯甲酸酯，由于不飽和酯或苯甲酸酯，由于-共軛，使共軛，使C=O的雙鍵性減弱，吸收向低波數(shù)移動。的雙鍵性減弱，吸收向低波數(shù)移動。(4) 羧酸和羧酸鹽羧酸和羧酸鹽游離的羧酸游離的羧酸C=O的峰在的峰在1760 cm-1附近

58、；附近； 羧酸鹽的羧酸鹽的IR光譜與羧酸大不相同，光譜與羧酸大不相同，C=O和和O-H的的峰消失，出現(xiàn)峰消失，出現(xiàn)CO2-的峰，在的峰，在1580和和1400 cm-1附近；附近； 因而可以將羧酸中加堿使其轉(zhuǎn)化為羧酸鹽后因而可以將羧酸中加堿使其轉(zhuǎn)化為羧酸鹽后測定測定IR光譜，進一步確證羧酸。光譜，進一步確證羧酸。液態(tài)和固態(tài)的羧酸，以二聚體的形式存在，液態(tài)和固態(tài)的羧酸，以二聚體的形式存在，C=O移移到到1700附近，且附近，且O-H移到移到3200 2500 cm-1，出現(xiàn)寬峰；，出現(xiàn)寬峰；(5)醛醛 醛上醛上C=O的峰比酮高的峰比酮高10 cm-1左右；左右； 醛基上醛基上C-H的伸縮振動和彎

59、曲振動發(fā)生費米共振，的伸縮振動和彎曲振動發(fā)生費米共振，在在2850和和2740 cm-1出現(xiàn)雙峰（特征性較強）；出現(xiàn)雙峰（特征性較強）； 酮的第一強峰是酮的第一強峰是C=O的峰，的峰，1715 cm-1附近，是附近，是酮的唯一特征吸收帶；酮的唯一特征吸收帶；（6）酮）酮 芳香酮或芳香酮或，不飽和酮向低頻移不飽和酮向低頻移20 40cm-1； C=O和和C=共軛時，共軛時，C=O的吸收峰向低波數(shù)的吸收峰向低波數(shù)方向移到，吸收強度增大。方向移到，吸收強度增大。（7） 酰胺酰胺具有羰基的吸收峰，在具有羰基的吸收峰，在1650 1690 cm-1附近；附近； 具有胺的吸收峰，在具有胺的吸收峰，在 35

60、00 3050 cm-1，伯酰胺，伯酰胺有兩個峰，而仲酰胺也出現(xiàn)多重峰，因為有兩個峰，而仲酰胺也出現(xiàn)多重峰，因為N上的孤上的孤對電子與對電子與C=O形成形成p-共軛。共軛。締合態(tài)及叔酰胺的締合態(tài)及叔酰胺的C=O吸收峰在吸收峰在1650 cm-1附近；附近；伯酰胺的伯酰胺的C=O吸收峰在吸收峰在1690 cm-1附近，氫鍵導(dǎo)附近，氫鍵導(dǎo)致譜帶移至致譜帶移至1650-1640cm-1；2、C=C的伸縮振動的伸縮振動（1） 烯烴烯烴烯烴烯烴C=C的吸收峰，在的吸收峰，在1680 1610 cm-1范圍內(nèi)，范圍內(nèi)，比比C=O的頻率略低，強度弱；的頻率略低，強度弱；雙鍵上取代基增大，其吸收峰強度減弱；雙