紅外吸收光譜s

1、2022-5-15/961第六章第六章紅外吸收光譜法紅外吸收光譜法6-1 概述概述6-2 紅外吸收光譜法紅外吸收光譜法 的基本原理的基本原理6-3 紅外吸收光譜法紅外吸收光譜法 與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系6-4 紅外吸收光譜儀紅外吸收光譜儀6-5 紅外吸收光譜法紅外吸收光譜法 的應(yīng)用的應(yīng)用2022-5-15/962 一、定義一、定義 當紅外光照射分當紅外光照射分子時，將引起分子的子時，將引起分子的振動和轉(zhuǎn)動能級躍遷振動和轉(zhuǎn)動能級躍遷而產(chǎn)生的連續(xù)吸收光而產(chǎn)生的連續(xù)吸收光譜，稱為紅外吸收光譜，稱為紅外吸收光譜（譜（IR）。）。 6-1 概述概述IR（遠遠）IR(中中)UV-Vis2022-5

2、-15/963 分子振動能級差為分子振動能級差為0.051.0eV，比轉(zhuǎn)動，比轉(zhuǎn)動能級差（能級差（0.0001 0.05 eV）大，因此分子）大，因此分子發(fā)生振動能級躍遷時，不可避免地伴隨轉(zhuǎn)動發(fā)生振動能級躍遷時，不可避免地伴隨轉(zhuǎn)動能級躍遷，紅外光譜實際上是分子的振動能級躍遷，紅外光譜實際上是分子的振動-轉(zhuǎn)動光譜，即帶狀光譜。轉(zhuǎn)動光譜，即帶狀光譜。2022-5-15/964紅外光譜紅外光譜 當樣品受到頻率連續(xù)變化的紅外光照射時，當樣品受到頻率連續(xù)變化的紅外光照射時，分子吸收了某些頻率的輻射，并由其振動或分子吸收了某些頻率的輻射，并由其振動或轉(zhuǎn)動運動引起偶極矩的凈變化，產(chǎn)生分子振轉(zhuǎn)動運動引起偶極矩

3、的凈變化，產(chǎn)生分子振動和轉(zhuǎn)動能級從基態(tài)到激發(fā)態(tài)的躍遷，使相動和轉(zhuǎn)動能級從基態(tài)到激發(fā)態(tài)的躍遷，使相應(yīng)于這些吸收區(qū)域的透射光強度減弱。記錄應(yīng)于這些吸收區(qū)域的透射光強度減弱。記錄紅外光的百分透射比（紅外光的百分透射比（T%）與波數(shù)（）與波數(shù)（）或）或波長（波長（）關(guān)系的曲線）關(guān)系的曲線，就得到紅外光譜。，就得到紅外光譜。2022-5-15/965名稱名稱（m）（cm1）近紅外近紅外中紅外中紅外遠紅外遠紅外0.782.52.525251000128204000400040040010二、紅外光譜的分類二、紅外光譜的分類 紅外區(qū)的光譜除用波長紅外區(qū)的光譜除用波長表征外，表征外， 更常用波數(shù)更常用波數(shù)表征

4、。表征。(m)10(cm)1)(cm412022-5-15/966三、紅外吸收光譜法特點三、紅外吸收光譜法特點（1）特征性好。）特征性好。 紅外吸收光譜對有機或無機化合物的定性紅外吸收光譜對有機或無機化合物的定性分析具有鮮明的特征性。每一種官能團和化合分析具有鮮明的特征性。每一種官能團和化合物都具有特有的吸收光譜，其特征吸收譜帶的物都具有特有的吸收光譜，其特征吸收譜帶的數(shù)目、頻率、譜帶形狀和強度數(shù)目、頻率、譜帶形狀和強度都隨化合物及其都隨化合物及其聚集狀態(tài)的不同而異。因此根據(jù)化合物的吸收聚集狀態(tài)的不同而異。因此根據(jù)化合物的吸收光譜，就像辨認人的指紋一樣，可找出該化合光譜，就像辨認人的指紋一樣，

5、可找出該化合物或具有的官能團。物或具有的官能團。2022-5-15/967（2）分析時間短）分析時間短。 通過檢索、與標準紅外吸收譜圖對照，通過檢索、與標準紅外吸收譜圖對照，一般可在一般可在1030min完成分析。若用計算機完成分析。若用計算機檢索標準譜圖，可在幾分鐘內(nèi)完成分析。檢索標準譜圖，可在幾分鐘內(nèi)完成分析。（3）所用試樣量少）所用試樣量少。 對固體和液體試祥，進行常量定性分析對固體和液體試祥，進行常量定性分析只需只需20mg，半微量分析約，半微量分析約5mg，微量分析約，微量分析約20g。對氣體試樣約。對氣體試樣約200mL。 2022-5-15/968（4）操作簡便、不破壞試樣）操作

6、簡便、不破壞試樣。 繪制紅外吸收譜圖前的制樣技術(shù)比較繪制紅外吸收譜圖前的制樣技術(shù)比較簡單，制樣后不改變試樣組成，試樣用后簡單，制樣后不改變試樣組成，試樣用后可回收再從事其它研究。可回收再從事其它研究。2022-5-15/969四、紅外光譜在化學領(lǐng)域中的應(yīng)用四、紅外光譜在化學領(lǐng)域中的應(yīng)用1.用于分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)研究：測定分子的鍵長、用于分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)研究：測定分子的鍵長、 鍵角，推斷出分子的立體構(gòu)型、化學鍵的強鍵角，推斷出分子的立體構(gòu)型、化學鍵的強 弱、計算熱力學函數(shù)。弱、計算熱力學函數(shù)。2.用于化學組成的分析：紅外光譜最廣泛的應(yīng)用于化學組成的分析：紅外光譜最廣泛的應(yīng) 用在于對物質(zhì)的化學組成進行分

7、析，根據(jù)光用在于對物質(zhì)的化學組成進行分析，根據(jù)光 譜中吸收峰的位置和形狀推斷未知物結(jié)構(gòu)，譜中吸收峰的位置和形狀推斷未知物結(jié)構(gòu)， 依照特征吸收峰的強度測定混合物中各組分依照特征吸收峰的強度測定混合物中各組分 的含量，它已成為現(xiàn)代結(jié)構(gòu)化學、分析化學的含量，它已成為現(xiàn)代結(jié)構(gòu)化學、分析化學 最常用和不可缺少的工具。最常用和不可缺少的工具。2022-5-15/9610一、紅外吸收光譜產(chǎn)生的條件一、紅外吸收光譜產(chǎn)生的條件 (1)分子振動時，必須伴隨有瞬時偶極矩的變分子振動時，必須伴隨有瞬時偶極矩的變 化，分子才會吸收特定頻率的紅外光?；肿硬艜仗囟l率的紅外光。 （偶合作用）（偶合作用） 分子是否顯

8、示紅外活性（產(chǎn)生紅外吸收），與分分子是否顯示紅外活性（產(chǎn)生紅外吸收），與分子是否有永久偶極矩無關(guān)，如子是否有永久偶極矩無關(guān)，如CO2分子。只有同核雙分子。只有同核雙原子分子才是非紅外活性，如原子分子才是非紅外活性，如H2、N2等。等。 (2)照射分子的紅外光的頻率與分子某種振動照射分子的紅外光的頻率與分子某種振動 頻率相同時，才能產(chǎn)生躍遷，在紅外譜圖頻率相同時，才能產(chǎn)生躍遷，在紅外譜圖 上出現(xiàn)相應(yīng)的吸收帶上出現(xiàn)相應(yīng)的吸收帶。（E輻射輻射= E振動振動 ）6-2 紅外吸收光譜法的基本原理紅外吸收光譜法的基本原理2022-5-15/9611二、分子振動與紅外吸收峰二、分子振動與紅外吸收峰1.雙原子

9、分子的振動雙原子分子的振動簡諧振動簡諧振動：分子中的原子視為小球，其間的化分子中的原子視為小球，其間的化 學鍵看作不計質(zhì)量的彈簧。原子沿學鍵看作不計質(zhì)量的彈簧。原子沿 鍵軸方向的伸縮振動。鍵軸方向的伸縮振動。m1、m2為雙原子分子中為雙原子分子中 的兩個原子質(zhì)量。的兩個原子質(zhì)量。r為分子鍵的長度。為分子鍵的長度。2022-5-15/9612分子振動的總能量分子振動的總能量E 其中：其中：為振動頻率；為振動頻率；h為普朗克常數(shù)；為普朗克常數(shù)；為振動量為振動量 子數(shù)，子數(shù)， = 0，1，2，3.n。 當分子發(fā)生當分子發(fā)生=1的振動能級躍遷時，用經(jīng)典力學的振動能級躍遷時，用經(jīng)典力學虎克（虎克（Hoo

10、ke）定律導出其吸收紅外光的振動頻率）定律導出其吸收紅外光的振動頻率為：為：h21EBABAmmmm k為化學鍵的力常數(shù)。為化學鍵的力常數(shù)。為兩個原子的折合質(zhì)量。為兩個原子的折合質(zhì)量。kc212022-5-15/9613任何分子的原子總是在圍繞它們的平衡位置附近任何分子的原子總是在圍繞它們的平衡位置附近 作微小的振動，這些振動的振幅很小，而振動的作微小的振動，這些振動的振幅很小，而振動的 頻率卻很高（頻率卻很高（v = 10131014Hz），正好和紅外光），正好和紅外光 的振動頻率在同一數(shù)量級。的振動頻率在同一數(shù)量級。分子發(fā)生振動能級躍遷時需要吸收一定的能量，分子發(fā)生振動能級躍遷時需要吸收一

11、定的能量， 這種能量通?？捎烧丈潴w系的紅外線供給。振動這種能量通?？捎烧丈潴w系的紅外線供給。振動 能級是量子化的，分子振動只能吸收一定的能量能級是量子化的，分子振動只能吸收一定的能量吸收的能量將取決于鍵力常數(shù)（吸收的能量將取決于鍵力常數(shù)（k）與兩端連接的）與兩端連接的 原子的質(zhì)量，即取決于分子內(nèi)部的特征。這就是原子的質(zhì)量，即取決于分子內(nèi)部的特征。這就是 紅外光譜可以測定化合物結(jié)構(gòu)紅外光譜可以測定化合物結(jié)構(gòu)的理論依據(jù)。的理論依據(jù)。2022-5-15/9614紅外吸收光譜的術(shù)語：紅外吸收光譜的術(shù)語： 基頻峰：基頻峰：當分子吸收紅外輻射后，振動能級從當分子吸收紅外輻射后，振動能級從 基態(tài)躍遷到第一激

12、發(fā)態(tài)時所產(chǎn)生的基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)時所產(chǎn)生的 吸收峰。吸收峰。 BArAArBArAArk1307Ark1307KNcm-1，cm-1Ar相對原子量。相對原子量。2022-5-15/9615倍頻峰：倍頻峰：振動能級從基態(tài)躍遷到第二激發(fā)振動能級從基態(tài)躍遷到第二激發(fā) 態(tài)、第三激發(fā)態(tài)態(tài)、第三激發(fā)態(tài)所產(chǎn)生的吸收所產(chǎn)生的吸收 峰。峰。組（合）頻峰：組（合）頻峰：多原子分子中各種振動形式多原子分子中各種振動形式 的能級之間，存在可能的相互作用的能級之間，存在可能的相互作用 。如果吸收的紅外輻射能量為兩個。如果吸收的紅外輻射能量為兩個 相互作用相互作用 基頻之和或之差，就會基頻之和或之差，就會 產(chǎn)生組（合）

13、頻峰。產(chǎn)生組（合）頻峰。2022-5-15/9616泛頻峰：泛頻峰：倍頻峰和組（合）頻峰統(tǒng)稱為泛倍頻峰和組（合）頻峰統(tǒng)稱為泛 頻峰。頻峰。 基頻峰的強度倍頻峰強度基頻峰的強度倍頻峰強度 組（合）頻峰強度組（合）頻峰強度2022-5-15/96172.多原子分子的振動多原子分子的振動 雙原子分子只有一種振動形式雙原子分子只有一種振動形式 沿鍵軸方向的伸縮振動；沿鍵軸方向的伸縮振動； 多原子分子的振動多原子分子的振動 除伸縮振動外，還有改變鍵角的彎曲除伸縮振動外，還有改變鍵角的彎曲 振動。振動。 一般來說，鍵長的改變比鍵角的改變需要一般來說，鍵長的改變比鍵角的改變需要更大的能量，因此更大的能量，因

14、此伸縮振動出現(xiàn)在高頻區(qū)伸縮振動出現(xiàn)在高頻區(qū)，而，而彎曲彎曲振動則出現(xiàn)在低頻區(qū)振動則出現(xiàn)在低頻區(qū)。2022-5-15/9618分子的振動形式可分成兩大類：分子的振動形式可分成兩大類：（1）伸縮振動）伸縮振動() 對稱伸縮振動（對稱伸縮振動（ s） 反對稱伸縮振動（反對稱伸縮振動（ as）CH22022-5-15/9619（2）變形或彎曲振動）變形或彎曲振動() 面內(nèi)變形振動：剪式振動（面內(nèi)變形振動：剪式振動（) 面內(nèi)搖擺振動面內(nèi)搖擺振動() 面外變形振動：面外搖擺振動（面外變形振動：面外搖擺振動（） 扭曲變形振動（扭曲變形振動（）CH22022-5-15/9620水分子振動對應(yīng)紅外吸收峰水分子振

15、動對應(yīng)紅外吸收峰如何判斷紅外吸收峰的數(shù)目？如何判斷紅外吸收峰的數(shù)目？2022-5-15/96213.紅外吸收峰的數(shù)目與強度紅外吸收峰的數(shù)目與強度 每一種振動形式，應(yīng)能產(chǎn)生一個吸收峰（每一種振動形式，應(yīng)能產(chǎn)生一個吸收峰（基頻峰）。即多原子分子所產(chǎn)生的基頻峰數(shù)目基頻峰）。即多原子分子所產(chǎn)生的基頻峰數(shù)目應(yīng)等于該分子所具有的振動形式數(shù)目。但注意應(yīng)等于該分子所具有的振動形式數(shù)目。但注意有紅外活性與非紅外活性之別。有紅外活性與非紅外活性之別。峰數(shù)與分子自由度有關(guān)。無瞬間偶極矩變峰數(shù)與分子自由度有關(guān)。無瞬間偶極矩變 化時，無紅外吸收?；瘯r，無紅外吸收。N個原子組成的個原子組成的線性分子：線性分子：3N-5（

16、自由度）（自由度）N個原子組成的個原子組成的非線性分子：非線性分子：3N-6 （自由度）（自由度）2022-5-15/9622CO2分子的振動形式：分子的振動形式：線性分子：線性分子：3N-5=33-5=4其中：對稱伸縮無吸收；面內(nèi)和面外彎曲吸收峰其中：對稱伸縮無吸收；面內(nèi)和面外彎曲吸收峰 重疊（重疊（667cm-1）；反對稱伸縮）；反對稱伸縮2349cm-1。 只有只有2個基頻峰。個基頻峰。2022-5-15/9623實際峰數(shù)往往不同于理論計算基本振動數(shù)目實際峰數(shù)往往不同于理論計算基本振動數(shù)目 的原因：的原因：（1）沒有偶極矩變化振動過程不引起紅外吸）沒有偶極矩變化振動過程不引起紅外吸 收。

17、收。（2）頻率完全相同的振動彼此發(fā)生簡并。）頻率完全相同的振動彼此發(fā)生簡并。（3）強寬峰往往要覆蓋與它頻率相近的弱而）強寬峰往往要覆蓋與它頻率相近的弱而 窄的吸收峰。窄的吸收峰。（4）吸收峰落在中紅外區(qū)域（）吸收峰落在中紅外區(qū)域（4 000400cm-1 ）以外。）以外。2022-5-15/9624（5）吸收強度太弱，以致無法測定。）吸收強度太弱，以致無法測定。 （倍頻和組頻的產(chǎn)生）（倍頻和組頻的產(chǎn)生）（6）振動偶合：當兩個振動頻率相同或相近）振動偶合：當兩個振動頻率相同或相近的基團相鄰并具有一公共原子時，由于一個的基團相鄰并具有一公共原子時，由于一個鍵的振動通過公共原子使另一個鍵的長度發(fā)鍵的

18、振動通過公共原子使另一個鍵的長度發(fā)生改變，產(chǎn)生一個生改變，產(chǎn)生一個“微擾微擾”，其結(jié)果使振動，其結(jié)果使振動頻率發(fā)生變化，一個向高頻移動，一個向低頻率發(fā)生變化，一個向高頻移動，一個向低頻移動，譜帶裂分。頻移動，譜帶裂分。CCOOORRCCOOORR 1 820cm-1 1 760cm-1 酯酯2022-5-15/9625（7）費米（）費米（Fermi）振動）振動 當倍頻或組頻峰與基頻峰相近時，產(chǎn)生強當倍頻或組頻峰與基頻峰相近時，產(chǎn)生強吸收帶或峰的分裂現(xiàn)象。如醛基吸收帶或峰的分裂現(xiàn)象。如醛基CHO的的C-H伸縮振動與其彎曲振動倍頻的伸縮振動與其彎曲振動倍頻的Fermi振動，振動，出現(xiàn)出現(xiàn)2820c

19、m-1和和2720cm-1附近強度相近的雙峰附近強度相近的雙峰。但。但2820cm-1的醛氫的醛氫C-H伸縮常被伸縮常被CH3和和CH2的的C-H伸縮振動（伸縮振動（2870 、2850cm-1 ）掩蓋。）掩蓋。CO CICO1773cm-1和和1736 cm-1出現(xiàn)兩個出現(xiàn)兩個C=O吸收峰吸收峰2022-5-15/9626吸收峰強度的影響因素吸收峰強度的影響因素（1）（）（瞬間）瞬間）偶極矩變化大，吸收峰強。偶極矩變化大，吸收峰強。紅外吸收譜帶的紅外吸收譜帶的強度取決于分子振動時偶極矩強度取決于分子振動時偶極矩的變化。而偶極矩與分子結(jié)構(gòu)的對稱性有關(guān)。的變化。而偶極矩與分子結(jié)構(gòu)的對稱性有關(guān)。振

20、動的對稱性越高，振動中分子偶極矩變化越振動的對稱性越高，振動中分子偶極矩變化越小，譜帶強度也就越弱。一般，極性較強的基小，譜帶強度也就越弱。一般，極性較強的基團（如團（如CO，CX等等) )振動，吸收強度較大；振動，吸收強度較大；極性較弱的基團極性較弱的基團( (如如CC、CC、NN等等) )振動，吸收較弱。振動，吸收較弱。2022-5-15/9627問題：問題：C=O 強；強；C=C 弱；為什么？弱；為什么？ 它們都是不飽和鍵，但對稱性不同，它們都是不飽和鍵，但對稱性不同，CO鍵在伸縮振動時偶極矩變化很大，鍵在伸縮振動時偶極矩變化很大，CO基的基的躍遷幾率大，紅外光譜強度大；而躍遷幾率大，紅

21、外光譜強度大；而CC雙鍵雙鍵則在伸縮振動時偶極矩變化很小，紅外光譜強則在伸縮振動時偶極矩變化很小，紅外光譜強度小。度小。紅外光譜的吸收強度常定性地用紅外光譜的吸收強度常定性地用s( (強強) )、m( (中等中等) )、w( (弱弱) )、vw( (極弱極弱) )等來表示。等來表示。2022-5-15/9628 對于同一類型的化學鍵，偶極矩的變化與結(jié)對于同一類型的化學鍵，偶極矩的變化與結(jié)構(gòu)的對稱性有關(guān)。構(gòu)的對稱性有關(guān)。如如CC雙鍵在下述三種結(jié)雙鍵在下述三種結(jié)構(gòu)中，吸收強度的差別非常大：構(gòu)中，吸收強度的差別非常大：原因原因：對于：對于CC雙鍵來說。結(jié)構(gòu)雙鍵來說。結(jié)構(gòu)(1)的對稱性的對稱性最差，因

22、此吸收較強，而結(jié)構(gòu)最差，因此吸收較強，而結(jié)構(gòu)(3)的對稱性相的對稱性相對來說最高，故吸收最弱。對來說最高，故吸收最弱。2022-5-15/9629（2 2）對于同一試樣，在不同的溶劑中，或在）對于同一試樣，在不同的溶劑中，或在同一溶劑中不同濃度的試樣中，由于同一溶劑中不同濃度的試樣中，由于氫鍵的影氫鍵的影響響以及氫鍵強弱的不同，使原子間的距離增大以及氫鍵強弱的不同，使原子間的距離增大，偶極矩變化增大，吸收增強。，偶極矩變化增大，吸收增強。 如：如：醇類的醇類的OH基基在四氯化碳溶劑中伸縮振在四氯化碳溶劑中伸縮振動的強度比在乙醚溶劑中弱得多。而在不同濃動的強度比在乙醚溶劑中弱得多。而在不同濃度的

23、四氯化碳溶液中，由于締合狀態(tài)不同，強度的四氯化碳溶液中，由于締合狀態(tài)不同，強度也有很大差別。度也有很大差別。2022-5-15/9630（3 3）譜帶的強度與振動形式有關(guān)。）譜帶的強度與振動形式有關(guān)。 強極性基團的紅外振動吸收帶，其強度要比紫外強極性基團的紅外振動吸收帶，其強度要比紫外及可見光區(qū)最強的電子躍遷及可見光區(qū)最強的電子躍遷小小2 23 3個數(shù)量級個數(shù)量級。由于。由于紅外光譜的能量較低，紅外光譜的能量較低，測定時必須用較寬的狹縫測定時必須用較寬的狹縫，這樣就使測得的紅外吸收帶的峰值及寬度，受所用這樣就使測得的紅外吸收帶的峰值及寬度，受所用狹縫寬度強烈影響。同一物質(zhì)的摩爾吸光系數(shù)狹縫寬度

24、強烈影響。同一物質(zhì)的摩爾吸光系數(shù)隨不隨不同儀器而改變。因此同儀器而改變。因此在定性鑒定中用處不大。在定性鑒定中用處不大。 由基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)，產(chǎn)生一個由基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)，產(chǎn)生一個強的吸收強的吸收 峰峰-基頻峰基頻峰；由基態(tài)直接躍遷到第二激發(fā)態(tài)，產(chǎn)；由基態(tài)直接躍遷到第二激發(fā)態(tài)，產(chǎn) 生一個生一個弱的吸收弱的吸收峰峰-倍頻峰倍頻峰。2022-5-15/96316-3 紅外吸收光譜與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系紅外吸收光譜與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系一、基團的特征吸收峰與相關(guān)峰一、基團的特征吸收峰與相關(guān)峰基團頻率：在有機物分子中，各種基團基團頻率：在有機物分子中，各種基團 （官能團）都有自己特定的紅外吸收區(qū)域。（官能團

25、）都有自己特定的紅外吸收區(qū)域。 能代表該基團存在并有較高強度的吸收峰能代表該基團存在并有較高強度的吸收峰 位置，稱為該基團（官能團）的特征頻率位置，稱為該基團（官能團）的特征頻率 （基團頻率）。（基團頻率）。特征吸收峰：對應(yīng)的吸收峰稱為該基團特征吸收峰：對應(yīng)的吸收峰稱為該基團 （官能團）的特征吸收峰。（官能團）的特征吸收峰。2022-5-15/9632相關(guān)峰：一個官能團除了有特征峰外，還有相關(guān)峰：一個官能團除了有特征峰外，還有 很多其它的振動形式吸收峰，通常把這些相很多其它的振動形式吸收峰，通常把這些相 互依存而又可相互佐證的吸收峰，稱為相關(guān)互依存而又可相互佐證的吸收峰，稱為相關(guān) 峰。峰。28

26、00 3000 cm-1 CH3 特征峰特征峰；1650 1850 cm-1 C=O 特征峰特征峰； 基團所處化學環(huán)境不同，特征峰出現(xiàn)位置變化基團所處化學環(huán)境不同，特征峰出現(xiàn)位置變化CH2COCH2 1715 cm-1 酮酮CH2COO 1735 cm-1 酯酯CH2CONH 1680 cm-1 酰胺酰胺2022-5-15/9633 二、紅外光譜的分區(qū)二、紅外光譜的分區(qū) 常見的有機化合物基團的紅外吸收在常見的有機化合物基團的紅外吸收在4000670cm-1范圍內(nèi)。為便于光譜解析，分成兩大范圍內(nèi)。為便于光譜解析，分成兩大區(qū)域。區(qū)域。1.特征區(qū)（官能團區(qū)）：特征區(qū)（官能團區(qū)）： 紅外吸收光譜中波數(shù)

27、紅外吸收光譜中波數(shù)40001300cm1的范圍的范圍稱為特征區(qū)。由伸縮振動產(chǎn)生的吸收帶?；鶊F稱為特征區(qū)。由伸縮振動產(chǎn)生的吸收帶。基團的特征吸收一般位于該高頻區(qū)，該區(qū)域內(nèi)吸收的特征吸收一般位于該高頻區(qū)，該區(qū)域內(nèi)吸收峰比較稀疏，是鑒定官能團最有價值的區(qū)域。峰比較稀疏，是鑒定官能團最有價值的區(qū)域。 2022-5-15/9634官能團區(qū)又分成四個區(qū)域：官能團區(qū)又分成四個區(qū)域：（1）40002500cm-1區(qū)域：區(qū)域： XH伸縮振動區(qū)（伸縮振動區(qū)（X=O，N，C，S）。 該區(qū)吸收說明含氫原子官能團的存在。該區(qū)吸收說明含氫原子官能團的存在。 如如N-H（3500 3300cm-1）、）、 O-H（ 370

28、0 3200cm-1 ）、）、 C-H（ 3300 2700cm-1 ）。）。(2) 2500 2000 cm-1區(qū)域：區(qū)域： 三鍵、累積雙鍵伸縮振動區(qū)。如三鍵、累積雙鍵伸縮振動區(qū)。如-C N、 -C C-、 CCC、 CCO。2022-5-15/9635（3）2000 1500 cm-1區(qū)域：區(qū)域： 雙鍵伸縮振動區(qū)。如雙鍵伸縮振動區(qū)。如C=O、 C=C、 C=N、 N=O、-NH2的彎曲振動和芳烴的彎曲振動和芳烴 的骨架振動（呼吸振動）。的骨架振動（呼吸振動）。（4）1500 1300 cm-1區(qū)域：區(qū)域： C-H的彎曲振動。的彎曲振動。 如如 -CH3（1380和和1460 cm-1 ）、

29、）、 -CH2（1470 cm-1 ）。）。2022-5-15/96362.指紋區(qū)指紋區(qū)： 紅外吸收光譜中波數(shù)在紅外吸收光譜中波數(shù)在1300670cm1范范圍的吸收。除單鍵的伸縮振動外，還有各種振圍的吸收。除單鍵的伸縮振動外，還有各種振動間的偶合，該區(qū)域峰形復雜、密集。動間的偶合，該區(qū)域峰形復雜、密集。 在指紋區(qū)各官能團吸收峰的波數(shù)不具有明在指紋區(qū)各官能團吸收峰的波數(shù)不具有明顯的特征性，吸收峰密集，如人的指紋，化合顯的特征性，吸收峰密集，如人的指紋，化合物上微小的變化都會引起指紋區(qū)吸收峰的改變物上微小的變化都會引起指紋區(qū)吸收峰的改變。特征區(qū)和指紋區(qū)的功用正好相互補充。特征區(qū)和指紋區(qū)的功用正好相

30、互補充。2022-5-15/9637指紋區(qū)又分為兩個區(qū)域：指紋區(qū)又分為兩個區(qū)域：（1） 1300900cm-1區(qū)域：區(qū)域： 所有單鍵和重原子雙鍵（所有單鍵和重原子雙鍵（P=O、S=O） 的伸縮振動。的伸縮振動。（2） 900670cm-1區(qū)域：區(qū)域： 該區(qū)域吸收峰很重要，用來判斷該區(qū)域吸收峰很重要，用來判斷 -(CH2)n-存在、順反結(jié)構(gòu)、苯環(huán)取代類存在、順反結(jié)構(gòu)、苯環(huán)取代類 型等。型等。2022-5-15/9638指紋區(qū)的應(yīng)用：指紋區(qū)的應(yīng)用：（1）判斷甲基是否存在。）判斷甲基是否存在。 甲基的對稱變形振動出現(xiàn)在甲基的對稱變形振動出現(xiàn)在13701380cm-1，是一個，是一個很特征的吸收帶很特

31、征的吸收帶，可作為判斷有無甲，可作為判斷有無甲基存在的依據(jù)。當一個碳原子上存在兩個甲基基存在的依據(jù)。當一個碳原子上存在兩個甲基時，即時，即 由于兩個甲基的對稱變形振由于兩個甲基的對稱變形振動互相偶合而使動互相偶合而使1370cm-1附近的吸收帶發(fā)生分附近的吸收帶發(fā)生分裂，從而出現(xiàn)裂，從而出現(xiàn)兩個峰兩個峰。2022-5-15/9639（2）確定順反構(gòu)型。）確定順反構(gòu)型。 如烯烴的如烯烴的CH面外變形振動出現(xiàn)的位置，面外變形振動出現(xiàn)的位置， 很大程度上決定于雙鍵取代情況。很大程度上決定于雙鍵取代情況。 反式構(gòu)型反式構(gòu)型 （ 990970cm-1 ） 順式構(gòu)型順式構(gòu)型 （690cm-1）2022-5

32、-15/9640（3）確定苯的取代位置。）確定苯的取代位置。 判斷含芳基化合物結(jié)構(gòu)，除用官能團特征判斷含芳基化合物結(jié)構(gòu)，除用官能團特征頻率外，還取決于環(huán)上的取代形式。頻率外，還取決于環(huán)上的取代形式。取代類型取代類型吸收峰數(shù)吸收峰數(shù)C-H（cm-1）單取代單取代鄰鄰位二取代位二取代間間位二取代位二取代對對位二取代位二取代2個個1個個3個個1個個740，690740860, 780，7108052022-5-15/9641三、影響基團頻率的因素三、影響基團頻率的因素 化學鍵的振動頻率不僅與其性質(zhì)有關(guān)，還化學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。各種化合受分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外

33、部因素影響。各種化合物中相同基團的特征吸收并不總在一個固定頻物中相同基團的特征吸收并不總在一個固定頻率上。率上。1.內(nèi)部因素內(nèi)部因素（1）誘導效應(yīng)（）誘導效應(yīng)（I效應(yīng)）效應(yīng)） 吸電子基團使吸收峰向高頻方向移動吸電子基團使吸收峰向高頻方向移動 （蘭移蘭移）。）。2022-5-15/9642R-COR C=0 1715cm-1 R-COH C=0 1730cm -1 R-COCl C=0 1800cm-1 R-COF C=0 1920cm-1以脂肪酮為例：以脂肪酮為例：2022-5-15/9643（2）共軛效應(yīng)（）共軛效應(yīng)（C效應(yīng)）效應(yīng)） 由于分子間形成大由于分子間形成大鍵引起的基團頻率鍵引起的基

34、團頻率 紅移紅移現(xiàn)象?，F(xiàn)象。COH3CCH3COCH3COCH3CO17151685168516602022-5-15/9644（3）氫鍵效應(yīng)）氫鍵效應(yīng) 分子形成氫鍵分子形成氫鍵(分子內(nèi)氫鍵或分子間氫鍵分子內(nèi)氫鍵或分子間氫鍵)后，對峰位，峰強產(chǎn)生極明顯影響，使伸縮振后，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（紅移紅移），吸收強度），吸收強度增大。增大。RCOOH（游離）RCO.HOCO.HOR(二聚體)1 760cm-1 1 700cm-12022-5-15/96452.外部因素外部因素（1）物態(tài)影響）物態(tài)影響 試樣狀態(tài)、測定條件的不同等外部因素都試

35、樣狀態(tài)、測定條件的不同等外部因素都會引起頻率位移。一般氣態(tài)時會引起頻率位移。一般氣態(tài)時 C=O伸縮振動伸縮振動頻率最高，而液態(tài)或固態(tài)的振動頻率最低。頻率最高，而液態(tài)或固態(tài)的振動頻率最低。 同一化合物的氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)光譜有較同一化合物的氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)光譜有較大的差異，因此在查閱標準圖譜時，要注意大的差異，因此在查閱標準圖譜時，要注意試樣狀態(tài)及制樣方法等。試樣狀態(tài)及制樣方法等。2022-5-15/9646（2）溶劑影響）溶劑影響 紅外吸收光譜常用的溶劑為紅外吸收光譜常用的溶劑為CS2、CCl4、CHCl3。溶質(zhì)與溶劑間的相互作用會引起頻。溶質(zhì)與溶劑間的相互作用會引起頻率位移。率位移。 應(yīng)盡量采

36、用非極性溶劑。應(yīng)盡量采用非極性溶劑。2022-5-15/9647 紅外光譜的最大特點是具有特征性。紅紅外光譜的最大特點是具有特征性。紅外光譜的特征性與化學振動的特征性是分不外光譜的特征性與化學振動的特征性是分不開的。有機化合物的種類很多，但大多數(shù)都開的。有機化合物的種類很多，但大多數(shù)都由由C、H、O、N、S、鹵素等元素構(gòu)成，而其、鹵素等元素構(gòu)成，而其中大部分又是僅由中大部分又是僅由C、H、O、N四種元素組四種元素組成。所以說大部分有機物的紅外光譜基本上成。所以說大部分有機物的紅外光譜基本上都是由這四種元素所形成的化學鍵的振動貢都是由這四種元素所形成的化學鍵的振動貢獻的。獻的。四、常見化合物的特

37、征基團頻率四、常見化合物的特征基團頻率2022-5-15/96481.烷烴類烷烴類 只有只有C-C和和C-H的伸縮和彎曲振動吸收。的伸縮和彎曲振動吸收。（1）C-H伸縮振動：伸縮振動：30002800cm-1吸收。吸收。CH3 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 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 CH 2890 cm-1 弱吸收弱吸收 均在均在3000cm-1以下以下2022-5-15/9649（2）-CH3和和-CH2-彎曲振動：彎曲振動： 1500cm-1吸收，

38、一般都落在指紋區(qū)。吸收，一般都落在指紋區(qū)。 如如CH3在在1375cm-1處的分裂現(xiàn)象：處的分裂現(xiàn)象： 異丙基異丙基等強度等強度的（的（1385、1368cm-1）雙峰，）雙峰， 叔丁基叔丁基強度不等強度不等的（的（1395、1368cm-1）雙峰）雙峰“異丙基或叔丁基分裂異丙基或叔丁基分裂”2022-5-15/96502022-5-15/96512.烯烴類烯烴類 主要指主要指C=C鍵和鍵和=C-H振動吸收。振動吸收。（1）30903010cm-1，中等強度（，中等強度（m）吸收）吸收 峰峰判斷不飽和化合物存在。判斷不飽和化合物存在。（2）1700 1600cm-1 ，C=C伸縮振動，較弱伸縮

39、振動，較弱 （w）易變。）易變。（3）1600cm-1 ， C=C共軛時，強度（共軛時，強度（m）增）增 大。大。（4）990、910cm-1指紋區(qū)，指紋區(qū)，2個強（個強（s）彎曲）彎曲 振動吸收帶。振動吸收帶。2022-5-15/96522022-5-15/96533.炔烴類炔烴類 主要指主要指C C和和 CH 的振動吸收。的振動吸收。（1）C C 23002100cm-1， 弱（弱（w）、尖細峰。）、尖細峰。（2） CH 33003200cm-1， 中等（中等（m）、尖銳峰。）、尖銳峰。4.芳烴類芳烴類 主要指苯環(huán)上的主要指苯環(huán)上的C-H和和C=C的振動吸收。的振動吸收。（1） C-H 3

40、1003000cm-1 中強（中強（m）三個）三個峰。峰。 烯烴只有一個峰。（區(qū)別）烯烴只有一個峰。（區(qū)別）2022-5-15/9654（2）單環(huán)芳烴）單環(huán)芳烴 C=C鍵伸縮振動（鍵伸縮振動（1650 1450 cm-1 ） 常常觀察到的三個吸收帶分別出現(xiàn)在常常觀察到的三個吸收帶分別出現(xiàn)在 16201590cm-1，1580cm-1和和15201480cm-1。 1500cm-1附近的吸收帶最強；附近的吸收帶最強； 1600cm-1附近吸收帶居中；附近吸收帶居中； 1580cm-1的吸收帶最弱，常常被的吸收帶最弱，常常被1600cm-1 附近的吸收帶所掩蓋或變成它的一個肩。附近的吸收帶所掩蓋或

41、變成它的一個肩。確定芳環(huán)結(jié)構(gòu)確定芳環(huán)結(jié)構(gòu): 3030cm-1附近附近C-H伸縮振動伸縮振動（多個）（多個）及及1600和和1500cm-1附近的附近的C=C伸縮振動。伸縮振動。2022-5-15/9655（3）確定苯的取代位置。）確定苯的取代位置。 判斷含芳基化合物結(jié)構(gòu)，除用官能團特征判斷含芳基化合物結(jié)構(gòu)，除用官能團特征頻率外，還取決于環(huán)上的取代形式。頻率外，還取決于環(huán)上的取代形式。取代類型取代類型吸收峰數(shù)吸收峰數(shù)C-H（cm-1）單取代單取代鄰位二取代鄰位二取代間位二取代間位二取代對位二取代對位二取代2個個1個個3個個1個個740，690740860, 780，7108052022-5-15

42、/9656 鄰、間及對位二甲苯的紅外光譜鄰、間及對位二甲苯的紅外光譜8602022-5-15/96575.羰基化合物羰基化合物（1850 1650 cm-1 ） 碳氧雙鍵的特征峰，強度大，峰尖銳，周碳氧雙鍵的特征峰，強度大，峰尖銳，周圍干擾少，可用于判斷圍干擾少，可用于判斷C=O羰基。羰基。 含含C=O基的化合物有酮類、醛類、酸類、基的化合物有酮類、醛類、酸類、酯類以及酸酐等。酯類以及酸酐等。2022-5-15/9658醛和酮的區(qū)分？醛和酮的區(qū)分？2022-5-15/9659醛類的醛類的C=O基：基： 醛類的羰基伸縮振動吸收出現(xiàn)在醛類的羰基伸縮振動吸收出現(xiàn)在1725cm-1附近。共軛作用使羰基

43、吸收向低波數(shù)移動。附近。共軛作用使羰基吸收向低波數(shù)移動。區(qū)分醛（區(qū)分醛（1725cm-1）和酮（）和酮（1715cm-1）？）？ 在在CH伸縮振動的低頻側(cè)，伸縮振動的低頻側(cè)， 醛有兩個中醛有兩個中等強度的特征吸收峰，分別位于等強度的特征吸收峰，分別位于2820cm-1和和2720cm-1附近，后者較尖銳，和其它附近，后者較尖銳，和其它CH伸伸縮振動吸收不相混淆，極易識別?？s振動吸收不相混淆，極易識別。 根據(jù)根據(jù)CO伸縮振動吸收（伸縮振動吸收（1700cm-1）以）以及及2720cm-1峰可以判斷醛基存在。峰可以判斷醛基存在。2022-5-15/9660羧酸的羧酸的C=O基：基：l-176017

44、00 cm-1 C=O伸縮振動（伸縮振動（s）k-33002500 cm-1 O-H伸縮振動（很寬、特征峰）伸縮振動（很寬、特征峰）m-1300 1200 cm-1 C-O伸縮振動伸縮振動n-955 915 cm-1 O-H（面外變形、（面外變形、s、較特征）、較特征） k 吸收帶非常寬，是因形成氫鍵而締合的吸收帶非常寬，是因形成氫鍵而締合的OH伸伸縮振動，成一系列多重疊峰?？s振動，成一系列多重疊峰。2022-5-15/96616.醇類醇類 O-H 3700 3200 cm-1 確定確定 醇、酚、酸。醇、酚、酸。在非極性溶劑中：在非極性溶劑中： 濃度較小時，峰形尖銳，強吸收；濃度較小時，峰形尖

45、銳，強吸收； 濃度較大時，發(fā)生締合作用，峰形較寬。濃度較大時，發(fā)生締合作用，峰形較寬。2022-5-15/9662 從上述討論中可以看到：基團的特征吸收從上述討論中可以看到：基團的特征吸收大多集中在大多集中在40001350cm-1區(qū)域內(nèi)，因而這一區(qū)域內(nèi)，因而這一段頻率范圍稱為段頻率范圍稱為基團頻率區(qū)基團頻率區(qū)(或特征頻率區(qū)或特征頻率區(qū))，而而1350650cm-1的低頻區(qū)稱為的低頻區(qū)稱為指紋區(qū)指紋區(qū)。 用一組相關(guān)峰可以更確定地鑒別官能團，用一組相關(guān)峰可以更確定地鑒別官能團，這是應(yīng)用紅外光譜進行定性鑒定的一個重要這是應(yīng)用紅外光譜進行定性鑒定的一個重要原則。原則。2022-5-15/966350

46、0100015002000250030003500C-H，N-H，O-HN-HC NC=NS-HP-HN-O N-NC-FC-XO-HO-H（氫鍵）氫鍵）C=OC-C，C-N，C-O=C-HC-HC CC=C常見基團的紅外吸收帶常見基團的紅外吸收帶特征區(qū)特征區(qū)指紋區(qū)指紋區(qū)2022-5-15/96646-4 紅外吸收光譜儀紅外吸收光譜儀兩種類型：兩種類型：色散型色散型 干涉型（傅里葉變換紅外光譜儀）干涉型（傅里葉變換紅外光譜儀）2022-5-15/9665傅里葉變換紅外光譜儀工作原理圖 光源光源干涉儀干涉儀樣品池樣品池檢測器檢測器計算機計算機 記錄儀記錄儀沒有色散元件，增加了干涉儀和計算機。沒有

47、色散元件，增加了干涉儀和計算機。2022-5-15/9666 色散型紅外分光光度的結(jié)構(gòu)和紫外一可色散型紅外分光光度的結(jié)構(gòu)和紫外一可見分光光度計大體一樣，也由見分光光度計大體一樣，也由光源、吸收光源、吸收池、單色器、檢測器以及記錄顯示裝置池、單色器、檢測器以及記錄顯示裝置組組成。兩者最基本的一個區(qū)別是，前者的吸成。兩者最基本的一個區(qū)別是，前者的吸收池是放在光源和單色器之間，后者則是收池是放在光源和單色器之間，后者則是放在單色器的后面放在單色器的后面 。UV-Vis:光源光源單色器單色器吸收池吸收池檢測器檢測器IR:光源光源吸收池吸收池單色器單色器檢測器檢測器2022-5-15/9667一、光源一

48、、光源 能斯特燈能斯特燈和和硅碳棒硅碳棒兩種。是一種惰性固體，兩種。是一種惰性固體，用電加熱后發(fā)射高強度連續(xù)紅外輻射。用電加熱后發(fā)射高強度連續(xù)紅外輻射。1.硅碳棒硅碳棒：兩端粗中間細的實心棒，中間為發(fā)：兩端粗中間細的實心棒，中間為發(fā) 光部分，其直徑約光部分，其直徑約5mm，長約，長約 50mm。硅碳棒在室溫下是導體，。硅碳棒在室溫下是導體， 并有正的電阻溫度系數(shù)，工作前不并有正的電阻溫度系數(shù)，工作前不 需預熱。需預熱。優(yōu)點優(yōu)點：堅固、壽命長、發(fā)光面積大。：堅固、壽命長、發(fā)光面積大。缺點缺點：工作時電極接觸部分需用水冷卻。：工作時電極接觸部分需用水冷卻。2022-5-15/96682.能斯特燈能

49、斯特燈：由氧化鉛、氧化釔和氧化釷燒結(jié)：由氧化鉛、氧化釔和氧化釷燒結(jié) 制成，是一直徑為制成，是一直徑為13mm，長約，長約20 50mm的小空棒或?qū)嵭陌簦瑑啥死@的小空棒或?qū)嵭陌?，兩端繞 有鉑絲作為導線。在工作之前，由一有鉑絲作為導線。在工作之前，由一 輔助加熱器進行預熱。輔助加熱器進行預熱。優(yōu)點優(yōu)點：發(fā)出的光強度高，使用壽命可達：發(fā)出的光強度高，使用壽命可達6個月個月 至一年。至一年。缺點缺點：機械強度差，稍受壓或受扭就會損壞，：機械強度差，稍受壓或受扭就會損壞， 經(jīng)常開關(guān)也會縮短其壽命。經(jīng)常開關(guān)也會縮短其壽命。2022-5-15/9669二、單色器二、單色器 紅外單色器由一個或幾個色散元件紅外

50、單色器由一個或幾個色散元件(棱棱鏡或光柵鏡或光柵)，入射和出射狹縫，以及用于聚，入射和出射狹縫，以及用于聚焦和反射光束的反射鏡構(gòu)成。焦和反射光束的反射鏡構(gòu)成。2022-5-15/9670三、樣品池三、樣品池 紅外吸收池使用可透過紅外的材料制成窗紅外吸收池使用可透過紅外的材料制成窗片，紅外光譜儀可以測定片，紅外光譜儀可以測定固、液、氣固、液、氣態(tài)態(tài)樣品。樣品。 用于測定紅外光譜的樣品必須有較高的純用于測定紅外光譜的樣品必須有較高的純度（度（98%）才能獲得準確結(jié)果。）才能獲得準確結(jié)果。1.樣品制備要求樣品制備要求 （1）試樣的濃度和測試厚度應(yīng)選擇適當，以）試樣的濃度和測試厚度應(yīng)選擇適當，以 使光

51、譜圖中大多數(shù)吸收峰的透射比處于使光譜圖中大多數(shù)吸收峰的透射比處于 1570%范圍內(nèi)范圍內(nèi)(Tmax1-5%,T基線基線=90-95%)。2022-5-15/9671 濃度太小，厚度太薄，會使一些弱的吸收濃度太小，厚度太薄，會使一些弱的吸收峰和光譜的細微部分不能顯示出來；過大，過峰和光譜的細微部分不能顯示出來；過大，過厚，又會使強的吸收峰超越標尺刻度而無法確厚，又會使強的吸收峰超越標尺刻度而無法確定它的真實位置。有時為了得到完整的光譜圖，定它的真實位置。有時為了得到完整的光譜圖，需要用幾種不同濃度或厚度的試樣進行測繪。需要用幾種不同濃度或厚度的試樣進行測繪。（2）試樣中不應(yīng)含有游離水。試樣中不應(yīng)

52、含有游離水。水分的存在不水分的存在不僅會侵蝕吸收池的僅會侵蝕吸收池的鹽窗鹽窗，而且水分本身在紅外，而且水分本身在紅外區(qū)有吸收，將使測得的光譜圖變形。區(qū)有吸收，將使測得的光譜圖變形。2022-5-15/96722022-5-15/9673（3）試樣應(yīng)該是單一組分的純物質(zhì)。試樣應(yīng)該是單一組分的純物質(zhì)。 多組分試樣在測定前應(yīng)盡量預先進行組多組分試樣在測定前應(yīng)盡量預先進行組分分離（如采用色譜法柱分離、蒸餾、重分分離（如采用色譜法柱分離、蒸餾、重結(jié)晶、萃取法等），否則各組分光譜相互結(jié)晶、萃取法等），否則各組分光譜相互重疊，以致對譜圖無法進行正確的解釋。重疊，以致對譜圖無法進行正確的解釋。2.樣品制備技術(shù)

53、樣品制備技術(shù)（1）固體樣品制備）固體樣品制備 溴化鉀壓片法溴化鉀壓片法a. 粉末樣品常采用壓片法，一般取粉末樣品常采用壓片法，一般取23mg2022-5-15/9674樣品與樣品與200300mg干燥的干燥的KBr粉末在瑪瑙研缽粉末在瑪瑙研缽中混勻，中混勻，充分研細至顆粒直徑小于充分研細至顆粒直徑小于2m（中（中IR從從2m開始）開始），用不銹鋼鏟取，用不銹鋼鏟取7090mg放入壓放入壓片模具內(nèi)，在壓片機上用片模具內(nèi)，在壓片機上用510107 Pa 壓力壓力壓成透明薄片，即可用于測定。壓成透明薄片，即可用于測定。固體樣品的分散質(zhì)點大小影響吸光系數(shù)固體樣品的分散質(zhì)點大小影響吸光系數(shù)。 如：顆粒直

54、徑大于波長，發(fā)生散射而使紅外吸收如：顆粒直徑大于波長，發(fā)生散射而使紅外吸收損失，導致譜圖基線抬高和分辨率降低。損失，導致譜圖基線抬高和分辨率降低。固體試樣制作時分散、均勻。否則，造成吸光度固體試樣制作時分散、均勻。否則，造成吸光度與濃度間不呈線性關(guān)系而偏離朗白與濃度間不呈線性關(guān)系而偏離朗白-比爾定律。比爾定律。2022-5-15/9675常用的壓片材料除常用的壓片材料除KBr外，還有外，還有KCl、NaCl、KI、 AlI3、CsI、AgCl等。等。b. 糊裝法糊裝法 將干燥處理后的試樣研細，與液體石蠟混將干燥處理后的試樣研細，與液體石蠟混合調(diào)成糊狀，加在兩合調(diào)成糊狀，加在兩KBr鹽片中間進行

55、測定。鹽片中間進行測定。液體石蠟自身的吸收帶簡單，但此法不能用來液體石蠟自身的吸收帶簡單，但此法不能用來研究飽和烷烴的吸收情況。研究飽和烷烴的吸收情況。2022-5-15/9676c. 溶液法溶液法 對于不宜研成細末的固體樣品，如果能溶對于不宜研成細末的固體樣品，如果能溶于溶劑，可制成溶液，按照液體樣品測試的方于溶劑，可制成溶液，按照液體樣品測試的方法進行測試。法進行測試。d.薄膜法薄膜法 一些高聚物樣品，一般難于研成細末，可一些高聚物樣品，一般難于研成細末，可制成薄膜制成薄膜直接進行紅外光譜測定。直接進行紅外光譜測定。一種是將高聚物加熱熔融再壓制成薄膜。一種是將高聚物加熱熔融再壓制成薄膜。再

56、一種是直接涂在鹽片上。若聚合物難以研磨，再一種是直接涂在鹽片上。若聚合物難以研磨，可加入揮發(fā)性溶劑（如氯仿）一起研磨，并在紅外可加入揮發(fā)性溶劑（如氯仿）一起研磨，并在紅外燈下進行，使溶劑蒸發(fā)后再壓片。燈下進行，使溶劑蒸發(fā)后再壓片。2022-5-15/9677（2）液體樣品的制備）液體樣品的制備a. 液體池法液體池法 沸點較低，揮發(fā)性較大的試樣，可注入封沸點較低，揮發(fā)性較大的試樣，可注入封閉液體池中。液層厚度一般為閉液體池中。液層厚度一般為0.011mm。b. 液膜法液膜法 沸點較高的試樣，直接滴在兩塊鹽片之間，沸點較高的試樣，直接滴在兩塊鹽片之間，形成液膜。形成液膜。如果液態(tài)分子間出現(xiàn)溶劑效應(yīng)

57、、締合、氫鍵、解如果液態(tài)分子間出現(xiàn)溶劑效應(yīng)、締合、氫鍵、解離等，液態(tài)吸收譜帶的頻率、數(shù)目、強度會發(fā)生較離等，液態(tài)吸收譜帶的頻率、數(shù)目、強度會發(fā)生較大變化。大變化。液體樣品的制備中溶劑選擇很重要。液體樣品的制備中溶劑選擇很重要。2022-5-15/9678（3）氣態(tài)試樣的制備）氣態(tài)試樣的制備 氣態(tài)試樣可在氣體吸收池內(nèi)進行測定氣態(tài)試樣可在氣體吸收池內(nèi)進行測定，它的兩端粘有紅外透光的，它的兩端粘有紅外透光的NaCI或或KBr窗窗片。先將氣體池抽真空，再將試樣注入。片。先將氣體池抽真空，再將試樣注入。2022-5-15/9679四、檢測器四、檢測器 常用的紅外檢測器有兩種：常用的紅外檢測器有兩種： 熱

58、檢測器和光檢測器。熱檢測器和光檢測器。熱檢測器：真空熱電偶、熱釋電檢測器和熱檢測器：真空熱電偶、熱釋電檢測器和熱熱 電檢測器電檢測器（現(xiàn)最常用）。（現(xiàn)最常用）。 光檢測器：采用硒化鉛（光檢測器：采用硒化鉛（PbSe）等，受光照）等，受光照 后導電性能變化而產(chǎn)生信號。后導電性能變化而產(chǎn)生信號。光檢測器比熱檢測器靈敏，需液氮低溫冷卻光檢測器比熱檢測器靈敏，需液氮低溫冷卻2022-5-15/96806-5 紅外吸收光譜法的應(yīng)用紅外吸收光譜法的應(yīng)用一、一、 定性分析定性分析 每一化合物都具有特征的紅外吸收光譜，其譜帶每一化合物都具有特征的紅外吸收光譜，其譜帶數(shù)目、位置、形狀、和相對強度均隨化合物及其聚

59、數(shù)目、位置、形狀、和相對強度均隨化合物及其聚集態(tài)的不同而不同，根據(jù)化合物的光譜，就像辨認集態(tài)的不同而不同，根據(jù)化合物的光譜，就像辨認人的指紋一樣，確定化合物或其官能團是否存在。人的指紋一樣，確定化合物或其官能團是否存在。根據(jù)化合物的紅外光譜的特征基團頻率來檢定物質(zhì)根據(jù)化合物的紅外光譜的特征基團頻率來檢定物質(zhì)含有哪些基團，從而確定有關(guān)化合物的類別。目前含有哪些基團，從而確定有關(guān)化合物的類別。目前最常用、最方便的方法是利用計算機自動檢索、匹最常用、最方便的方法是利用計算機自動檢索、匹配。指紋區(qū)許多吸收峰都是特征區(qū)吸收峰的相關(guān)峰配。指紋區(qū)許多吸收峰都是特征區(qū)吸收峰的相關(guān)峰，用來確定化合物的細微結(jié)構(gòu)，

60、用來確定化合物的細微結(jié)構(gòu) 。2022-5-15/9681二、定量分析二、定量分析 與其它分光光度法（紫外與其它分光光度法（紫外-可見分光光度可見分光光度法）一樣，紅外光譜定量分析是根據(jù)物質(zhì)組分法）一樣，紅外光譜定量分析是根據(jù)物質(zhì)組分的吸收峰強度來進行的，它的理論基礎(chǔ)是的吸收峰強度來進行的，它的理論基礎(chǔ)是lambertbeer定律。定律。 紅外光譜有多個譜圖可供選擇，有利于排紅外光譜有多個譜圖可供選擇，有利于排除共存物質(zhì)干擾。但由于紅外光譜法的靈敏度除共存物質(zhì)干擾。但由于紅外光譜法的靈敏度較低，實驗誤差大，不適于微量組分分析。較低，實驗誤差大，不適于微量組分分析。2022-5-15/9682三、