紅外光譜教材課件

1、第三章 紅外吸收光譜（IR）3.1 概述3.2 分子振動和吸收帶類型3.3 常見化合物的紅外光譜3.4 頻率位移的影響因素3.5 紅外光譜的應(yīng)用3.6 儀器，樣品及制樣方法3.7 紅外光譜的定量分析3.8 激光拉曼光譜3.9 原子光譜簡介分子振動能級躍遷紅外光譜官能團分子結(jié)構(gòu)()0.1 紅外光譜 10-4微波 遠(yuǎn)紅外 中紅外 近紅外 可見 E（ev）10-3 1.24 近紅外光區(qū)：0.76-2.5m紅外光區(qū) 中紅外光區(qū)：2.5-25m（4000-400-1） 遠(yuǎn)紅外光區(qū)：25-1000m3.1 概述1）分子振動分子振動能級官能團吸收結(jié)構(gòu)信息經(jīng)典力學(xué)，簡正振動峰位置.諧振子 恢復(fù)力 f=-kr

2、E=1/2k(r)2 T=1/2(d(r)/dt)2 A B=(1/m1+1/m2)= m1 m2/(m1+m2)=C=1/2(d(r)/dt)2+ k(r)2=0諧振子Ev=h(v+1/2) v=0 基態(tài)E0= h/2，v0 激發(fā)態(tài)躍遷V=1 v=0v=1 基頻吸收=1-0=h雙原子分子的振動 3.2 分子振動和吸收帶類型例如：HCl單鍵伸縮振動 =135.5/(1+35.5)/6.021023 =1.6210-24g=1/2C(5.15105/1.6210-24)1/2=2992。7-1（2886）非諧振子E=1/2k(r)2+k(r)3+k(r)4+Ev=h(v+1/2)-xe(v+1/

3、2)2+ye(v+1/2)3+非諧性修正系數(shù)：1 xe ye 例如HCl xe=0.0174v=0v=1 基頻吸收=2992.7(1-2 xe)=2888.-1V= v=0v=1基頻吸收 E=E1-E0=h躍遷時機=光v=0v=2倍頻吸收（泛頻）xe ，ye小時02=201多原子分子振動自由度原子間相對位置或夾角發(fā)生變化的振動形式的總和。直角坐標(biāo)系中，原子數(shù)N個總運動自由度數(shù)3N個。例如CO2分子：振動能級13N-6個獨立振動形式 能級，基頻總振動能量 E=h1(v1+1/2)+ h2(v2+1/2)+ h3N-6 (v3N-6+1/2)基態(tài)分子：v1= v2 = = v3N-6基態(tài)能量 E0

4、=1/2 h1+1/2 h2+1/2 h3N-6 Vi=0 Vi=1 E=1-E0=hi(i=1,2,33N-6)簡正振動 由N個原子構(gòu)成的多質(zhì)點系統(tǒng)運動方程式組的解可用久期方程表示。極端情況只考慮原子本身的恢復(fù)力，任一解例如第3i為：3i=1/2振動偶合原子本身的恢復(fù)力（ aii） aii,ajjaij,aji簡正振動久期方程的解：i= aii -ij aij,aji/ ajj- aii由于aii,ajj近似等于i，j。（=422）則：(a)分母項：i和j相差較大時，i（i）基本不變，產(chǎn)生特征吸收峰。鍵型：O-H，C-H，C=C，C=O等.(b)分子項： 相距較遠(yuǎn)的兩種振動，aij0 忽略偶

5、合。同一部位或鄰近部位的兩種振動，在頻率相近時都會產(chǎn)生偶合。2）紅外活性和拉曼活性振動紅外活性振動偶極矩=er永久偶極矩瞬間偶極矩紅外活性振動-伴有偶極矩變化的振動可以產(chǎn)生紅外吸收譜帶. 鍵的偶極矩拉曼活性振動誘導(dǎo)偶極矩 =極化率拉曼活性振動伴隨有極化率變化的振動。對稱分子：對稱振動拉曼活性。不對稱振動紅外活性3）振動形式伸縮振動原子沿鍵軸方向振動，鍵長周期性變化而鍵角不變（用表示）。 對稱 不對稱 對稱 不對稱 s(CH2) as(CH2) s(CH3) as(CH3) 2850-1 2930-1 2870 -1 2960-1變形（角）振動原子與鍵軸成垂直方向振動，鍵 長不變而鍵角周期性變化

6、的振動（用表示）。對稱s(CH3)1380-1 不對稱as(CH3)1460-1剪式s(CH2) 水平搖擺r 垂直搖擺 卷曲或t1465-1 720-1 1300-1 1250-14）常見基團的紅外吸收帶特征500100015002000250030003500特征區(qū)指紋區(qū)C-H，N-H，O-HN-HCNC=NS-HP-HN-ON-NC-FC-XO-HO-H（氫鍵）C=OC-C，C-N，C-O=C-HC-HCCC=C （CH3）1460 cm-1，1375 cm-1。（CH3）2930 cm-1，2850cm-1。分子結(jié)構(gòu)與吸收帶之間的關(guān)系1 特征區(qū) 分子中化學(xué)鍵和基團的特征振動頻率區(qū)4000

7、1300cm-1。此區(qū)域峰稀疏，易于辨認(rèn)，該區(qū)域的吸收峰能用于鑒定官能團的存在。2 指紋區(qū) 紅外光譜在1300400cm-1的低頻區(qū)。此區(qū)域峰密集，它反映了化合物結(jié)構(gòu)的微小差異。3 相關(guān)峰 一個基團有數(shù)種振動形式，每一種紅外活性的振動通常給出一個相應(yīng)的吸收峰，這些相互依存、相互佐證的一組峰稱為相關(guān)峰。紅外光譜的分區(qū)4000-2500cm-1:這是X-H單鍵的伸縮振動區(qū)。2500-2000cm-1:此處為叁鍵和累積雙鍵伸縮振動區(qū)2000-1500cm-1:此處為雙鍵伸縮振動區(qū)1500-600cm-1:此區(qū)域主要提供C-H彎曲振動的信息 1）飽和烴及其衍生物直鏈烷烴（CH3，CH2，CH）(CC,

8、CH )-（CH2）n-n 3000cm-1 as1460 cm-1 s1380 cm-1CH3 CH2 s1465 cm-1CH2 r720 cm-1（水平搖擺）重疊 CH2 對稱伸縮2853cm-110CH3 對稱伸縮2872cm-110 CH2不對稱伸縮2926cm-110 CH3不對稱伸縮2962cm-110CH伸縮振動2890cm-110 （弱）3.3 常見化合物的紅外光譜 波數(shù)cm-1 支鏈烷烴CH3 s CC骨架振動 1:14:5 1:21155cm-1 1170cm-11195 cm-1 1250 cm-1a)由于支鏈的引入，使CH3的對稱變形振動發(fā)生變化。b)CC骨架振動明顯

9、c) CH2面外變形振動（CH2）n，證明長碳鏈的存在。n=1 770785 cm-1 （中 ） n=2 740 750 cm-1 （中 ） n=3 730 740 cm-1 （中 ） n 722 cm-1 （中強 ） d) CH2和CH3的相對含量也可以由1460 cm-1和1380 cm-1的峰 強度估算強度150014001300cm-1150014001300cm-1150014001300cm-1正庚烷正十二烷正二十八烷e)電負(fù)性基團取代3000cm-12930cm-11360cm-11420cm-1(C-H)(C-H)CH3-Clas 3042cm-1s 2966cm-1(CH3)

10、1355cm-1醇（OH） OH，COa)-OH 伸縮振動(3600 cm-1)游離醇，酚伯-OH 3640cm-1仲-OH 3630cm-1叔-OH 3620cm-1酚-OH 3610cm-1（OH） b)碳氧伸縮振動(1100 cm-1)（C-O） 1050 cm-11100 cm-11150 cm-11200 cm-1雙分子締合（二聚體）3550-3450 cm-1多分子締合（多聚體）3400-3200 cm-1分子內(nèi)氫鍵：分子間氫鍵：多元醇（如1，2-二醇 ） 3600-3500 cm-1螯合鍵（和C=O，NO2等）3200-3500 cm-1 分子間氫鍵隨濃度而變，而分子內(nèi)氫鍵不隨濃

11、度而變。支化：-15 cm-1不飽和：-30 cm-1水（溶液中）3710 cm-1水（固體中）3300cm-1結(jié)晶水 3600-3450 cm-1 3515cm-1001M01M025M10M3640cm-13350cm-1 乙醇在四氯化碳中不同濃度的IR圖2950cm-12895 cm-1脂族和環(huán)的C-O-C as 1150-1070cm-1 芳族和乙烯基的=C-O-Cas 1275-1200cm-1 （1250cm-1 ）s 1075-1020cm-1醚（COC）脂族 R-OCH3 s (CH3) 2830-2815cm-1 芳族 Ar-OCH3 s (CH3) 2850cm-1 脂肪胺

12、（NH2) NH，CNa)N-H 伸縮振動游離伯胺ass3400cm-1，3500cm-1，3300cm-13400cm-1N-H：弱，尖O-H：強，寬游離仲胺3350-3310cm-13450cm-1形成氫鍵波數(shù)低移100cm-1以此區(qū)域單峰和雙峰來區(qū)別伯胺和仲胺b)N-H 變形振動N-H 面內(nèi)彎曲振動N-H 面外彎曲振動16401560 cm-1900650 cm-1（寬）1460 cm-1C=N-H 3400-3300 cm-1 （C=N） 1690-1640 cm-1 NH2-NH-1580-1490 cm-1（難以檢出）c)C-N 伸縮振動1230-1030 cm-1 （1100 c

13、m-1 ）C芳-N 1230-1030 cm-1 （1280 cm-1 ）C脂-N 1280-1180 cm-1 d)胺的鹽類N-H 伸縮振動N-H 變形振動3300-3030cm-1（寬） 1430-1390cm-1 3000cm-1 （寬） 2500cm-1 （倍頻，合頻）1600-1575 cm-1 1500 cm-1 2700-2250 cm-1 （寬或一組） 1600-1575 cm-1 2700-2250 cm-1 （寬或一組尖譜帶） 酰胺鹵代烴和其它化合物（C-F）1000-1100 cm-1 （C-Cl）630-700cm-1 （C-Br）500-600 cm-1 （C-I）5

14、00 cm-1 同碳有多個鹵素時波數(shù)增加： （C-F2）1360-1050 cm-1 （通常在這個范圍內(nèi)有二個強譜帶）（C-F3）1360-1300 cm-1 （Ar-CF3）1330-1300 cm-1 聚氯乙烯： （C-Cl）600-800cm-1 （強寬峰）（B-H）2640-2350 cm-1 （B-O）1350-1310 cm-1 ss(CH3)（B-CH3）1435 cm-1 s(CH3)（B-CH3）1322 cm-1 （Si-H）2360-2100 cm-1 （Si-O）1100-1000 cm-1 (CH3)（Si-CH3）1255 cm-1（P-H）2450-2280 cm

15、-1 （P=O）1300-1100 cm-1 （P-O-C脂）1050 cm-1 （P-O-C芳）950-875 cm-1（S-H）2600-2550 cm-1 （S-O）900-700 cm-1 (CH3)（S-CH3）1325 cm-1 （S=O）1200-1040 cm-12）不飽合化合物烯烴，炔烴伸縮振動變形振動a)C-H 伸縮振動( 3000 cm-1) 3080 cm-1 3030 cm-1 3080 cm-1 3030 cm-1 3300 cm-1 3080-3030 cm-1 2900-2800 cm-1 （C-H）3000 cm-1 b)C=C 伸縮振動(1680-1630

16、cm-1 )（C=C）反式烯三取代烯四取代烯順式烯乙烯基烯亞乙烯基烯1680-1665 cm-1 1660-1630cm-1 1660cm-1 分界線弱，尖中強，尖分界線1660cm-1 順強，反弱四取代（不與O，N等相連）無（C=C）峰端烯強度強 共軛使（C=C）下降20-30 cm-1 2140-2100cm-1 （弱） 2260-2190 cm-1 （弱）共軛雙鍵（C=C）雙烯 1650 cm-1和1600 cm-1 三烯 1650 cm-1和1600 cm-1（有時只有一個譜帶） 多烯 1650-1580 cm-1 （寬譜帶）c)C-H 變形振動(1000-700 cm-1 )面內(nèi)變形

17、（=C-H）1400-1420 cm-1 （弱）面外變形（=C-H） 1000-700 cm-1 （有價值）（=C-H）（=C-H）970 cm-1（強） 790-840 cm-1 （820 cm-1） 610-700 cm-1（強） 2：1375-1225 cm-1（弱） 800-650 cm-1（690 cm-1）990 cm-1910 cm-1 （強）2：1850-1780 cm-1 890 cm-1（強）2：1800-1780 cm-1 芳烴（C-H） 3030-3070 cm-1 (C-H) 900-650 cm-1 （C=C） 1600 cm-1 ，1500 cm-1 a)C-H

18、伸縮振動( 3000 cm-1)b)C=C 伸縮振動 1600 cm-1 ，1500 cm-1 雙峰強度：通常15001600當(dāng)苯環(huán)與C=O，CN，C=C，NO2或Cl，S，P等共軛時：1600 cm-11500 cm-1裂分1600 cm-11580 cm-11500 cm-11450 cm-1強度增加（特別是1580 cm-1）共軛使1500 cm-1峰減弱與CH2和CH3變形振動重疊X=Y 1600 cm-1 ，1580 cm-1 不出現(xiàn)X與Y相似 1600 cm-1很弱 XY 1600 cm-1 ，1580 cm-1很強 1500 cm-1消失c)C-H 變形振動(900-650 cm

19、-1 )表征苯環(huán)取代基位置和數(shù)目面外變形（CAr-H）5個氫相鄰 770-730 cm-14個氫相鄰 770-735 cm-13個氫相鄰 810-750 cm-12個氫相鄰 860-800 cm-1孤立氫 900-860 cm-1環(huán)變形環(huán)690-700cm-1單取代苯1，3-取代苯1，3，5-取代苯1，2，3-取代苯190018001700800700600二甲苯三個異構(gòu)體的紅外光譜圖1618，159314946941630，1519145413828001608，15851498，146813887451）3000-3100 cm-1 ( Ar-H,=C-H)2)1

20、630 cm-1 (C=C) 3)1600 cm-1 ,1580 cm-1 1500 cm-1,1450 cm-14)1420 cm-1 (C-H) 5)991 cm-1,909 cm-1 （=C-H）6)776 cm-1 （CAr-H） 697 cm-1 環(huán)羰基化合物C=O=19281580cm-1（18501650 cm-1）酰胺酮醛酯酸酸酐酰鹵醛C=O=1725cm-12820cm-12720cm-1C-H和C-H倍頻合峰醛，酮CC酮酯：C=O=1735cm-1，C-O-C =1300-1030cm-1 酯 C=O（cm-1） C-O-C （cm-1）酸C=O=1760cm-1(單)C=

21、O=1710cm-1 (二締合)（OH）3300-2500cm-1羧酸鹽AS(CO2)=1616-1540cm-1S(CO2)=1450-1400cm-1氰基化合物CN=2275-2220cm-1硝基化合物AS （N=O）=1565-1545cm-1S （N=O）=1385-1350cm-1脂肪族芳香族S （N=O）=1365-1290cm-1AS （N=O）=1550-1500cm-1硫氧化合物砜亞砜磺酰胺磺酰氯磺酸磺酸酯硫酸酯AS （S=O）S （S=O）1350-1310cm-11060-1040cm-11370-1330cm-11370-1365cm-11200-1185cm-1 13

22、45cm-1 （1200cm-1）1370-1335cm-11450-1380cm-11160-1120cm-11180-1160cm-11190-1170cm-1 1150cm-1（1050cm-1）1200-1170cm-13)氫鍵3.4 影響基團頻率的變動的幾個因素： 影響基團頻率的外部因素 a 物態(tài)變化的影響圖4-12 氣態(tài)有時能出現(xiàn)轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)，而液態(tài)譜中的頻率會發(fā)生位移，且常會有締合及氫鍵。圖4-13 固態(tài)光譜由于有晶體力場的作用，會出現(xiàn)新譜帶，吸收帶比液態(tài)時的尖銳而且多。 c 氫鍵的影響 所謂氫鍵是分子中的質(zhì)子給出基X-H常與質(zhì)子接受基Y形成XHY，X，Y可以相同，也可以不同；X，Y

23、通常是N，O或F，形成氫鍵之后，基團的鍵力常數(shù)變小，頻率向低頻位移，而強度增加，峰變寬，峰移動的幅度以-OH最大，N-H次之，S-H和P-H最小。 b 溶劑的影響 在極性溶劑中，振動頻率隨溶劑極性的增加而降低，但強度增加了。1)誘導(dǎo)效應(yīng) 2)共軛效應(yīng) 內(nèi)部因素影響基團頻率的分子內(nèi)部因素 ： a 共軛效應(yīng) 由于分子中形成大鍵所引起的效應(yīng)，叫做共軛效應(yīng)。例如，酮的c=o因與苯環(huán)共軛而使C=O力常數(shù)減小，頻率降低。 b 張力效應(yīng) 如果分子是環(huán)狀化合物，由于環(huán)的大小不同，環(huán)的張力也不同，它會影響基團的振動頻率發(fā)生變化。 可見環(huán)愈小，其張力愈大，環(huán)外雙鍵的振動頻率就愈高，且強度增加；環(huán)愈大，其張力減弱，

24、環(huán)外雙鍵的振動頻率就下降，大于六元環(huán)的環(huán)系統(tǒng)可以通過環(huán)內(nèi)部調(diào)整而減小張力，基團的振動頻率趨向正常，變化不再明顯。c=c=1566cm-1c=c=1610cm-1c=c=1644cm-1 而環(huán)中有張力時，環(huán)內(nèi)雙鍵削弱，伸縮振動頻率降低。 c 誘導(dǎo)效應(yīng) 由于取代基具有不同的電負(fù)性，通過靜電誘導(dǎo)作用，引起分子中電子分布的變化及健力常數(shù)的變化，從而改變了鍵或功能團的特征頻率，通常稱作誘導(dǎo)效應(yīng)。吸電子親電誘導(dǎo)效應(yīng)-I，斥電子供電誘導(dǎo)效應(yīng)+1。例如：分子 中P=O的振動頻率如下表：YP=OXZ在表中xi愈大，p=o就愈高， 。YP=OXZ d 振動耦合效應(yīng) 當(dāng)相鄰的兩個基團的振動頻率相等或相近時，這兩個基

25、團的振動就發(fā)生共振，使一個頻率變得更高，另一個頻率變得更低，這種效應(yīng)稱為振動耦合效應(yīng)。 例如O=C=O中，兩個c=o一個為2350cm-1，另一個為1340cm-1,但下圖中兩個CO不直接聯(lián)結(jié)時，耦合作用就不太大。一個為1800cm-1，另一個為1740cm-1。 e 耦極場效應(yīng)位阻效應(yīng) 頻率的位移是通過分子內(nèi)的空間作用而引起的一種效應(yīng)。 例如：1，3二氯丙酮，有三種異構(gòu)形式存在，其液態(tài)光譜中出現(xiàn)了三個對應(yīng)的c=o 。(3) 綜上所述，判斷吸收峰的位置時應(yīng)注意下面三點： 1) 雖然基團的振動頻率有一定的特征性，但是影響頻率變動的因素是很多的，這些因素的作用各不相同。對于某些化合物，可能只是某一

26、種因素起主要作用，而其他因素可以忽略不計。而對于另一些化合物，則可能有兩種或兩種以上的因素同時都起主要作用，也可能還有我們尚未發(fā)現(xiàn)，至今還不清楚的因素在起作用。 2) 應(yīng)用紅外光譜來做基團分析或進行譜帶歸屬時，不能簡單地依據(jù)通常的頻率與基團相關(guān)圖就冒失地作出判斷，要細(xì)心分析和考慮其他鄰近基團是否可能發(fā)生影響而頻率發(fā)生變動。 3) 反過來，能抓住頻率變動這個現(xiàn)象，搞清楚其變化的規(guī)律，找出其變化的原因，就可以利用紅外光譜來研究分子內(nèi)部各個原子之間的相互作用效應(yīng)和化學(xué)鍵的性質(zhì)，就能充分利用紅外光譜的數(shù)據(jù)，充分發(fā)揮紅外光譜的優(yōu)勢，使紅外光譜法的研究更加深入和提高。Fermi共振振動偶合物態(tài)變化 s、l

27、、g 以及晶形(CH3)CO 氣態(tài) 1738 cm-1 ,液態(tài) 1715 cm-1晶格振動與分子振動的偶合溶劑的影響羧酸 C=O 氣態(tài) （游離） 1780 cm-1 非極性溶劑 1760 cm-1 乙醚 1735 cm-1 乙醇 1720 cm-1 堿液 1610-1500cm-1 as 1400cm-1 s 影響峰強度的因素偶極距和躍遷幾率，兩者越大振動強度越高（1）偶極距A.原子電負(fù)性 基團相連原子電負(fù)性差值越大，偶極距變化越大，伸縮振動強度越大C=OC=O; O-HC-HC-CB.化學(xué)鍵的振動形式ass; C.分子的對稱性 越大偶極距變化越小，峰強越弱D.氫鍵 強度增大，峰變寬E.與偶極

28、距大的基團共軛如 C=C-C=O C=C-O 伸縮振動強度增大F.Fermi共振 弱基頻峰或組頻峰強度增加（2）躍遷幾率A.樣品濃度增大 躍遷幾率增大 強度增大B.基頻峰強于倍頻峰 1)鑒定官能團和已知化合物2)異構(gòu)體的鑒別3.5 紅外光譜的應(yīng)用3)結(jié)構(gòu)分析例1.已知化合物分子式C11H22，根據(jù)IR譜圖確定結(jié)構(gòu).解例2.根據(jù)IR譜圖推測C4H8O2的結(jié)構(gòu)解：1）U=1-8/2+4=1 2）峰歸屬 3）可能的結(jié)構(gòu) 4）確定結(jié)構(gòu) 5）驗證結(jié)構(gòu)例3.C8H8純液體解：1）U=1-8/2+8=52）峰歸屬 3）可能的結(jié)構(gòu) 4）確定結(jié)構(gòu) 5）驗證結(jié)構(gòu)例4.化合物分子式C8H7N，根據(jù)IR譜圖確定結(jié)構(gòu)解

29、：1）U=1-（1-7）/2+8=6 2）峰歸屬 3）可能的結(jié)構(gòu) 4）確定結(jié)構(gòu) 5）驗證結(jié)構(gòu)干涉儀光源樣品室檢測器顯示器繪圖儀計算機干涉圖光譜圖FTS傅里葉變換紅外光譜儀結(jié)構(gòu)框圖3.6 儀器，樣品及制樣方法付件ATR（衰減全反射）表面分析DIR（漫反射）粉末樣品MR（鏡反射）表面分析聯(lián)用技術(shù)GC/FTIR（氣相色譜紅外光譜聯(lián)用）LC/FTIR（氣相色譜紅外光譜聯(lián)用）PAS/FTIR（光聲紅外光譜）MIC/FTIR（顯微紅外光譜）微量及微區(qū)分析制樣方法1）氣體氣體池2）液體：液膜法難揮發(fā)液體（BP80C）溶液法液體池溶劑： CCl4 ，CS2常用。CCl4CS2固體研糊法（液體石臘法）KBR壓片

30、法薄膜法石臘油（NUJOL）全氯丁二烯（HCB）ab郎伯比爾定律：D=KCL比值法工作曲線法D=-=T0a處的透過率Tb處的透過率T%=65%-20%誤差最小，5%峰高法峰面積法3.7 紅外光譜的定量分析910967738例如：聚丁二烯微觀結(jié)構(gòu)定量測定順1，4：K738=31.4反1，4：K967=1171，2結(jié)構(gòu)：K910=151CC=D= KCL C=（L=1cm）Cv=Ct=CC%=NMO例1解：1）U=1-22/2+11=12）峰歸屬3）官能團4）可能的結(jié)構(gòu)5）確定結(jié)構(gòu)6）驗證結(jié)構(gòu)3080cm-1 =C-H2960-2850 cm-1 C-H（CH3，CH2）1639cm-1 C=C9

31、90，910 cm-1 C-H 720cm-1 C-H R-CH=CH2 結(jié)構(gòu)，R中含-（CH2）4-基團-（CH2）4-CH3CH2CH2CH2CH2 -CH=CH2 -CH=CH2剩余部分：-C5H11：確定支化度與正構(gòu)烷烴比較1460cm-1和1380cm-1兩峰的相對強度確定結(jié)構(gòu)為：正十一烯1.概述0Cm-1Cm-1RAYLEIGHSTOKESANTI-STOKESE0E0E0E1E1E1V=1V=0h0h（0- 1）h0h0h （0+ 1）h03.8 激光拉曼光譜瑞利散射當(dāng)激發(fā)光的光子與分子相互作用時，大部分光子只是改變方向發(fā)生散射，而光的頻率還是與激發(fā)光頻率相同。拉曼散射不僅改變了

32、光的傳播方向，也改變了散射光的頻率。拉曼光譜測定從入射頻率位移的散射線，也可得到振動能級的記錄圖譜，也就是非彈性碰撞的記錄。激光器頻率位移譜圖0可見單色光0 ii拉曼散射分子振動能級躍遷對稱中心分子CO2，CS2等，選律不相容。無對稱中心分子（例如SO2等），三種振動既是紅外活性振動，又是拉曼活性振動。2.選律1234拉曼活性紅外活性紅外活性振動自由度：3N-4=4拉曼光譜起源于極化率變化紅外光譜起源于偶極矩變化3.拉曼光譜與紅外光譜比較4.拉曼光譜的基本特征1）同種分子的非極性鍵S-S，C=C，N=N，CC產(chǎn)生強拉曼譜帶， 隨單鍵雙鍵三鍵譜帶強度增加。2）紅外光譜中，由C N，C=S，S-H

33、伸縮振動產(chǎn)生的譜帶一般較弱或強度可變，而在拉曼光譜中則是強譜帶。3）環(huán)狀化合物的對稱呼吸振動常常是最強的拉曼譜帶。4）在拉曼光譜中，X=Y=Z，C=N=C，O=C=O-這類鍵的對稱伸縮振動是強譜帶，這類鍵的反對稱伸縮振動是弱譜帶。紅外光譜與此相反。5）C-C伸縮振動在拉曼光譜中是強譜帶，6）醇和烷烴的拉曼光譜是相似的：C-O鍵與C-C鍵的力常數(shù)或鍵的強度沒有很大差別。羥基和甲基的質(zhì)量僅相差2單位。 與C-H和N-H譜帶比較，O-H拉曼譜帶較弱。5.拉曼譜圖實例（C-C）（C=C）拉曼紅外2941，2927Cm-1 ASCH22854Cm-1 SCH21029Cm-1 （C-C）803 Cm-1環(huán)呼吸 1444，1267 Cm-1 CH23060cm-1r-H)1600,1587cm-1 c=c)苯環(huán)1000