儀器分析_紅外光譜法

1、Infrared Spectrometry (IR)A 吸收曲線的表示方式：吸收曲線的表示方式： 紫外可見：用紫外可見：用A表示吸收光的程度，波長為橫坐標(biāo)；表示吸收光的程度，波長為橫坐標(biāo)；紫外可見吸收光譜的特征用紫外可見吸收光譜的特征用max和和來描述來描述 紅外：用紅外：用T%來表示吸光強度，光的性質(zhì)用波長或來表示吸光強度，光的性質(zhì)用波長或波數(shù)表示；紅外吸收光譜的特征用吸收峰位置和波數(shù)表示；紅外吸收光譜的特征用吸收峰位置和來描述來描述0.005nm 10nm 200nm 400nm 780nm 0.1cm 100cm 104cm X射線區(qū)射線區(qū) 遠紫外遠紫外 近紫外近紫外 可見光可見光 紅外

2、紅外 微波區(qū)微波區(qū) 無線電無線電 紅外光譜區(qū)是指紅外光譜區(qū)是指780 nm 0.1 cm (0.78 1000 m ）的電磁輻射區(qū)域，可分為近紅外、中紅外、遠紅外區(qū)。的電磁輻射區(qū)域，可分為近紅外、中紅外、遠紅外區(qū)。波數(shù)：單位長度內(nèi)所含波的數(shù)目，即波長的倒數(shù)。波數(shù)：單位長度內(nèi)所含波的數(shù)目，即波長的倒數(shù)。)()()(mcmcm 41101 習(xí)慣上將紅外吸收光譜分為遠、中、近紅習(xí)慣上將紅外吸收光譜分為遠、中、近紅外三個區(qū)，紅外光譜常用的是中紅外區(qū)。外三個區(qū)，紅外光譜常用的是中紅外區(qū)。 分子中除了電子相對于原子核的運動外（具有不分子中除了電子相對于原子核的運動外（具有不同電子能級），還有原子核間相對位

3、移引起的振動和同電子能級），還有原子核間相對位移引起的振動和轉(zhuǎn)動，這三種運動的能量都是量子化的，并分別對應(yīng)轉(zhuǎn)動，這三種運動的能量都是量子化的，并分別對應(yīng)于一定的能級。如下圖：于一定的能級。如下圖：h四、紅外光譜圖表示方法四、紅外光譜圖表示方法 若用連續(xù)紅外輻射照射分子，并記錄不同波若用連續(xù)紅外輻射照射分子，并記錄不同波長下的吸收程度，得到長下的吸收程度，得到（） T%曲線，為某曲線，為某物質(zhì)的紅外光譜圖。物質(zhì)的紅外光譜圖。（1）紅外吸收只有振）紅外吸收只有振-轉(zhuǎn)躍遷，能量低；轉(zhuǎn)躍遷，能量低；（2）應(yīng)用范圍廣：除單原子分子及單核分子外，幾）應(yīng)用范圍廣：除單原子分子及單核分子外，幾 乎所有有機物均

4、有紅外吸收；乎所有有機物均有紅外吸收；（3）分子結(jié)構(gòu)更為精細(xì)的表征：通過）分子結(jié)構(gòu)更為精細(xì)的表征：通過IR譜的波數(shù)位譜的波數(shù)位 置、波峰數(shù)目及強度確定分子基團、分子結(jié)構(gòu)；置、波峰數(shù)目及強度確定分子基團、分子結(jié)構(gòu)；（4）定量分析；）定量分析；（5）固、液、氣態(tài)樣均可用，且用量少、不破壞樣品；）固、液、氣態(tài)樣均可用，且用量少、不破壞樣品；（6）分析速度快。）分析速度快。（7）與色譜等聯(lián)用）與色譜等聯(lián)用（GC-FTIR）具有強大的定性功能。具有強大的定性功能。五、紅外光譜法特點五、紅外光譜法特點如下圖，將雙原子分子（如下圖，將雙原子分子（AB）的兩個原）的兩個原子看成是質(zhì)量為子看成是質(zhì)量為m1與與m

5、2的兩個小球，把連接它們的兩個小球，把連接它們的化學(xué)鍵質(zhì)量忽略，看作為彈簧，則原子在平衡的化學(xué)鍵質(zhì)量忽略，看作為彈簧，則原子在平衡位置作伸縮振動，近似看成簡諧振動。位置作伸縮振動，近似看成簡諧振動。102 紅外吸收光譜的產(chǎn)生條件紅外吸收光譜的產(chǎn)生條件一、一、m1m2伸伸伸伸縮縮 量子力學(xué)證明，分子振動能級是量子化的：量子力學(xué)證明，分子振動能級是量子化的：（v = 0, 1, 2, 3）Ev = (v + )21 hv: v: 振動量子數(shù)，標(biāo)志一系列可能的振動能量狀態(tài)；振動量子數(shù)，標(biāo)志一系列可能的振動能量狀態(tài)； ：分子振動頻率（基頻吸收頻率）分子振動頻率（基頻吸收頻率）意義A 不同的振動狀態(tài)對應(yīng)

6、不同的能級；不同的振動狀態(tài)對應(yīng)不同的能級；B 振動能級是量子化的；振動能級是量子化的；C 相應(yīng)能級的能量大小可由上式求得。相應(yīng)能級的能量大小可由上式求得。 若一束具有能量若一束具有能量 的紅外光照射分子的紅外光照射分子 ，且能量大小恰好等于分子的某兩個振動能級之差且能量大小恰好等于分子的某兩個振動能級之差 LLhE 振振E Ev1 = (v1 + )21 h= Ev2 = (v2 + )21 h 振振E = (v v1 1 v v2 2) ) hv hLh v h二、二、L v （紅外光頻率）（紅外光頻率）（分子振動頻率）（分子振動頻率）（振動量子數(shù)差值）（振動量子數(shù)差值）1、條件一：、條件一

7、： 只有當(dāng)紅外輻射頻率等于振動只有當(dāng)紅外輻射頻率等于振動量子數(shù)的差值與分子振動頻率之乘量子數(shù)的差值與分子振動頻率之乘積時，分子才能吸收紅外光譜！積時，分子才能吸收紅外光譜！ 2、條件二、條件二 分子在振動過程中，必須有偶極矩分子在振動過程中，必須有偶極矩的變化。的變化。0 極性分子中，正電荷重心與負(fù)電荷重心距離極性分子中，正電荷重心與負(fù)電荷重心距離（偶極長）與電荷的乘積，稱偶極矩。（偶極長）與電荷的乘積，稱偶極矩。dqdq 即：輻射與物質(zhì)之間必須有耦合作用即：輻射與物質(zhì)之間必須有耦合作用。磁場磁場電場電場交變磁場交變磁場 分子固有振動分子固有振動 a a偶極矩變化偶極矩變化（能級躍遷）（能級躍

8、遷）耦合耦合不耦合不耦合紅外吸收紅外吸收無偶極矩變化無偶極矩變化無紅外吸收無紅外吸收 因為偶極矩不發(fā)生變化，振動能級不變化，即因為偶極矩不發(fā)生變化，振動能級不變化，即 0v三、紅外活性：三、紅外活性： 正負(fù)電荷中心不重疊，不對稱分子，能產(chǎn)生紅正負(fù)電荷中心不重疊，不對稱分子，能產(chǎn)生紅外吸收的物質(zhì)。外吸收的物質(zhì)。非紅外活性非紅外活性 非極性分子，無永久偶極矩，振動時無偶極矩變非極性分子，無永久偶極矩，振動時無偶極矩變化，不吸收紅外光的物質(zhì)?；?，不吸收紅外光的物質(zhì)。四、四、基頻峰基頻峰：由基態(tài)振動能級（：由基態(tài)振動能級（v = 0）躍遷到第一）躍遷到第一 激發(fā)態(tài)（激發(fā)態(tài)（v = 1），所產(chǎn)生的紅外吸

9、收。），所產(chǎn)生的紅外吸收。L 倍頻峰：倍頻峰：v = 0 v = 2, 3等產(chǎn)生的吸收等產(chǎn)生的吸收L 2L 3組頻峰：各振動能級之間相互作用所組頻峰：各振動能級之間相互作用所 產(chǎn)生的紅外吸收峰。產(chǎn)生的紅外吸收峰。泛頻峰一般相對較弱，除二倍頻峰外，其它難泛頻峰一般相對較弱，除二倍頻峰外，其它難以觀測，所以基頻峰是紅外光譜的主要吸收峰。以觀測，所以基頻峰是紅外光譜的主要吸收峰。泛頻峰泛頻峰 雙原子分子只有一種振動方式，即兩個原子相雙原子分子只有一種振動方式，即兩個原子相對伸縮振動，但多原子分子，組成分子的原子數(shù)目對伸縮振動，但多原子分子，組成分子的原子數(shù)目增多，加上原子的不同空間排列，組成分子的鍵

10、或增多，加上原子的不同空間排列，組成分子的鍵或基團空間結(jié)構(gòu)不同，振動形式較復(fù)雜?；鶊F空間結(jié)構(gòu)不同，振動形式較復(fù)雜。化學(xué)鍵叁特征化學(xué)鍵叁特征鍵能：鍵能：鍵長：鍵長變化的振動（伸縮振動）鍵長：鍵長變化的振動（伸縮振動）鍵角：鍵角變化的振動（變形振動鍵角：鍵角變化的振動（變形振動104 分子振動的形式分子振動的形式特點：原子同時沿鍵軸特點：原子同時沿鍵軸離開或移向中心原子離開或移向中心原子對稱伸縮振動對稱伸縮振動s (Symmetry)特點：一個原子離開中心原子，一個特點：一個原子離開中心原子，一個移向中心原子移向中心原子反對稱伸縮振動反對稱伸縮振動 (Asymmetry)as 面內(nèi)變形面內(nèi)變形 剪

11、式振動剪式振動面內(nèi)搖擺振動面內(nèi)搖擺振動 面外變形面外變形面外搖擺振動面外搖擺振動 面外扭曲振動面外扭曲振動 3、兩類振動形式比較、兩類振動形式比較A A 伸縮振動的頻率高于變形振動，在紅外光譜圖上先伸縮振動的頻率高于變形振動，在紅外光譜圖上先出現(xiàn)的均為伸縮振動吸收峰；出現(xiàn)的均為伸縮振動吸收峰； 原因：同一基團變形振動的力常數(shù)較伸縮振動小。原因：同一基團變形振動的力常數(shù)較伸縮振動小。B B 變形振動對環(huán)境變化較敏感，通常由于基團環(huán)境結(jié)變形振動對環(huán)境變化較敏感，通常由于基團環(huán)境結(jié)構(gòu)的改變，同一基團可以在較寬的波段范圍內(nèi)出現(xiàn)。構(gòu)的改變，同一基團可以在較寬的波段范圍內(nèi)出現(xiàn)。 理論上講，分子的每一種振動

12、形式都會產(chǎn)生一理論上講，分子的每一種振動形式都會產(chǎn)生一個基頻吸收峰，即對于一個多原子分子：個基頻吸收峰，即對于一個多原子分子：（振動自由度振動自由度）基頻吸收峰的數(shù)目基頻吸收峰的數(shù)目 = = 分子所有的振動形式的數(shù)目分子所有的振動形式的數(shù)目1、分子的運動形式、分子的運動形式A 分子中各原子在其平衡位置附近的振動（分子中各原子在其平衡位置附近的振動（振動自由度振動自由度）B 分子作整體的平動分子作整體的平動 （平動自由度平動自由度）C 分子圍繞分子圍繞 x, y, z 軸的轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動 （轉(zhuǎn)動自由度轉(zhuǎn)動自由度） 設(shè)分子原子數(shù)目為設(shè)分子原子數(shù)目為 N 個，在空間確定一個原子的個，在空間確定一個原子

13、的位置，需要位置，需要3個坐標(biāo)（個坐標(biāo)（ x, y, z ），所以，），所以，N 個原子需要個原子需要3N個坐標(biāo)或自由度，分子中個坐標(biāo)或自由度，分子中N 個原子自由度總數(shù)：個原子自由度總數(shù)： 3 N 3 N = 平動自由度平動自由度 + + 振動自由度振動自由度 + + 轉(zhuǎn)動自由度轉(zhuǎn)動自由度2、振動自由度、振動自由度顯然，分子整體可以分別沿顯然，分子整體可以分別沿 x, y, z 三個方向移動，三個方向移動，所以，分子所以，分子平動自由度平動自由度為為 3；振動自由度數(shù)目：振動自由度數(shù)目：振動自由度振動自由度 = = 3 N3 N 平動自由度平動自由度 轉(zhuǎn)動自由度轉(zhuǎn)動自由度x zy線性分子繞線

14、性分子繞 y, z 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，引起原子空間動，引起原子空間位置變化，而位置變化，而繞繞 x軸轉(zhuǎn)動，則原子位軸轉(zhuǎn)動，則原子位置不變，所以，對置不變，所以，對于線性分子，轉(zhuǎn)動于線性分子，轉(zhuǎn)動自由度為自由度為 2；對于分子轉(zhuǎn)動對于分子轉(zhuǎn)動x zy非線性分子繞非線性分子繞x，y, z 轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動，均引起原子空間位置變化，均引起原子空間位置變化，因此，對于非線性分子，轉(zhuǎn)因此，對于非線性分子，轉(zhuǎn)動自由度為動自由度為 3；線性分子：線性分子： 振動自由度振動自由度 = 3 N 5111375615953562cmcmcm,非線性分子：非線性分子： 振動自由度振動自由度 = = 3 N3 N 6 6如：如：H2

15、O振動自由度振動自由度 = 33 6 = 3，所以，紅外吸，所以，紅外吸收光譜上，有三個吸收峰：收光譜上，有三個吸收峰：結(jié)論：結(jié)論： 實際上，絕大多數(shù)化合物有紅外光譜圖上出現(xiàn)的實際上，絕大多數(shù)化合物有紅外光譜圖上出現(xiàn)的峰數(shù)遠小于理論計算振動數(shù)，這是因為：峰數(shù)遠小于理論計算振動數(shù)，這是因為：三、紅外光譜實際峰數(shù)與產(chǎn)生原因三、紅外光譜實際峰數(shù)與產(chǎn)生原因如線性如線性CO2分子，理論振動數(shù)分子，理論振動數(shù) 3N 9 = 4103，7 分子振動方程式分子振動方程式一、紅外吸收峰位置（波數(shù)，頻率值）一、紅外吸收峰位置（波數(shù)，頻率值） 紅外吸收峰的位置簡稱峰位，即振動能級躍遷時紅外吸收峰的位置簡稱峰位，即振

16、動能級躍遷時所吸收紅外光之波長或波數(shù)。所吸收紅外光之波長或波數(shù)。紅外吸收峰位置的基本確立紅外吸收峰位置的基本確立 分子振動方程式分子振動方程式化學(xué)鍵的振動類似于連接兩個小球的彈簧化學(xué)鍵的振動類似于連接兩個小球的彈簧k21 kkcc130321)(2121mmmmk 是化學(xué)鍵的力常數(shù)，單位：是化學(xué)鍵的力常數(shù)，單位：Ncm-1 為原子的折合質(zhì)量為原子的折合質(zhì)量 用波數(shù)表示：用波數(shù)表示：化學(xué)鍵力常數(shù)：化學(xué)鍵力常數(shù)：單鍵單鍵 48，雙鍵，雙鍵 812，叁鍵，叁鍵 1218 1 化學(xué)鍵的力常數(shù)化學(xué)鍵的力常數(shù) k 反映了化學(xué)鍵強度性質(zhì)，力常反映了化學(xué)鍵強度性質(zhì)，力常 數(shù)越大，則基頻峰波數(shù)越大。數(shù)越大，則基

17、頻峰波數(shù)越大。CCCCCC2220 cm-11667 cm-11430 cm-12 原子的折合質(zhì)量原子的折合質(zhì)量 反映了基團質(zhì)量特性，折合反映了基團質(zhì)量特性，折合 質(zhì)量越小，質(zhì)量越小，則基頻峰波數(shù)越大。則基頻峰波數(shù)越大。CCCNCO1430 cm-11330 cm-11280 cm-1 利用實驗得到的化學(xué)鍵力常數(shù)和計算式，可以利用實驗得到的化學(xué)鍵力常數(shù)和計算式，可以估算各種類型基團的基頻吸收峰的波數(shù)。估算各種類型基團的基頻吸收峰的波數(shù)。 由于各種有機化合物的結(jié)構(gòu)不同。它由于各種有機化合物的結(jié)構(gòu)不同。它們的原子質(zhì)量和化學(xué)健力常數(shù)各不相同，們的原子質(zhì)量和化學(xué)健力常數(shù)各不相同，紅外吸收頻率也不相同，

18、因此，不同有紅外吸收頻率也不相同，因此，不同有機化合物的紅外光譜具有高度特征性。機化合物的紅外光譜具有高度特征性。 ）（1299345.35145.3511 . 51303cm鍵越多，鍵力鍵越多，鍵力常數(shù)越大，常數(shù)越大，原原子的相對原子子的相對原子質(zhì)量越小，質(zhì)量越小， 越越大，頻率越大；大，頻率越大；k1307 1、 誘導(dǎo)效應(yīng)（誘導(dǎo)效應(yīng)（I 效應(yīng)）效應(yīng)） 與基團相聯(lián)的吸電子基團的誘導(dǎo)效應(yīng)，使紅外與基團相聯(lián)的吸電子基團的誘導(dǎo)效應(yīng)，使紅外吸收向吸收向高波數(shù)高波數(shù)方向移動。方向移動。RCHORCClOCO1730 cm-11800 cm-12 共軛效應(yīng)（共軛效應(yīng)（C效應(yīng)）效應(yīng)）OHRONH2R173

19、0 cm-11680 cm-1雖然有雖然有N原子的誘導(dǎo)效原子的誘導(dǎo)效應(yīng)，但主要由于共軛應(yīng)，但主要由于共軛效應(yīng)，使效應(yīng)，使N上孤對電子上孤對電子與羰基上與羰基上電子重疊，電子重疊，電子云平均化，造成電子云平均化，造成羰基力常數(shù)下降。羰基力常數(shù)下降。 當(dāng)雙鍵與雙鍵，或與孤對電子共軛，使化學(xué)鍵力當(dāng)雙鍵與雙鍵，或與孤對電子共軛，使化學(xué)鍵力常數(shù)減小，吸收頻率向常數(shù)減小，吸收頻率向低波數(shù)低波數(shù)移動。移動。 在一個化合物中，當(dāng)誘導(dǎo)效應(yīng)和共軛效應(yīng)同在一個化合物中，當(dāng)誘導(dǎo)效應(yīng)和共軛效應(yīng)同時存在時，紅外吸收峰的位置取決于占優(yōu)勢的效應(yīng)。時存在時，紅外吸收峰的位置取決于占優(yōu)勢的效應(yīng)。I C 振動頻率向高波數(shù)移動；振動

20、頻率向高波數(shù)移動；C I I 振動頻率向低波數(shù)移動；振動頻率向低波數(shù)移動；3 氫鍵效應(yīng)：氫鍵效應(yīng)： 氫鍵的形成，使紅外吸收頻率向氫鍵的形成，使紅外吸收頻率向低波數(shù)低波數(shù)移動；移動；XHY 氫鍵的形成，使氫原子周圍力場氫鍵的形成，使氫原子周圍力場子發(fā)生平均化，子發(fā)生平均化， XH的振動頻的振動頻率向低波數(shù)移動。率向低波數(shù)移動。ROOHROOH羧酸在氣相或非極性溶劑中測羧酸在氣相或非極性溶劑中測定，羰基在定，羰基在1760 cm-1出峰；出峰；在液態(tài)或固態(tài)測定，羰基在在液態(tài)或固態(tài)測定，羰基在1710 cm-1出峰出峰4 振動偶合：振動偶合：共用一個原子的兩個對等化學(xué)鍵的振共用一個原子的兩個對等化學(xué)

21、鍵的振動頻率發(fā)生分裂。動頻率發(fā)生分裂。 當(dāng)兩個化學(xué)鍵的振動頻率相同或相近，且有一公當(dāng)兩個化學(xué)鍵的振動頻率相同或相近，且有一公共原子時，由于一個鍵的振動，通過公共原子影響到共原子時，由于一個鍵的振動，通過公共原子影響到另一個鍵，產(chǎn)生另一個鍵，產(chǎn)生“微擾微擾”，從而形成強列相互作用，從而形成強列相互作用，使一個鍵向高頻率移動，一個向低頻率移動。使一個鍵向高頻率移動，一個向低頻率移動。OR1COR2COOC 發(fā)生分裂，分別在發(fā)生分裂，分別在1820 cm-1，1760 cm-15 空間效應(yīng)空間效應(yīng) 環(huán)外雙鍵：環(huán)張力增加，紅外吸收頻率增加；環(huán)外雙鍵：環(huán)張力增加，紅外吸收頻率增加； 環(huán)內(nèi)雙鍵：環(huán)張力增加

22、，紅外吸收頻率降低。環(huán)內(nèi)雙鍵：環(huán)張力增加，紅外吸收頻率降低。OOO1784 cm-11745 cm-11715 cm-16 外部因素外部因素物質(zhì)狀態(tài)物質(zhì)狀態(tài)溶劑：溶劑：氣態(tài)：分子間作用力弱，精細(xì)結(jié)構(gòu)；氣態(tài)：分子間作用力弱，精細(xì)結(jié)構(gòu)；液、固態(tài)：分子間作用力大，基團之間相液、固態(tài)：分子間作用力大，基團之間相 互影響大，吸收峰頻率、強度、互影響大，吸收峰頻率、強度、 形狀變化較大。形狀變化較大。 溶劑極性增加，極性基團的吸收頻率向低波數(shù)移動，溶劑極性增加，極性基團的吸收頻率向低波數(shù)移動，且強度增加。且強度增加。CCOC 振動強度：105 一、特征吸收峰、基團頻率、相關(guān)峰一、特征吸收峰、基團頻率、相關(guān)

23、峰 有機化合物分子結(jié)構(gòu)有機化合物分子結(jié)構(gòu)各基團振動頻率各基團振動頻率紅外光譜紅外光譜有機化合物紅外吸收規(guī)律：有機化合物紅外吸收規(guī)律：峰位置相對固定：峰位置相對固定：同一基團有特定的吸收區(qū)域同一基團有特定的吸收區(qū)域略有變動：略有變動：同一基團的吸收受相鄰基團的影響。同一基團的吸收受相鄰基團的影響。106 有機化合物主要基團的特征吸收峰有機化合物主要基團的特征吸收峰特征吸收峰：特征吸收峰： 通常把能代表某基團存在，并有較高通常把能代表某基團存在，并有較高強度的吸收峰，稱為特征吸收峰。強度的吸收峰，稱為特征吸收峰。特征吸收頻率：特征吸收頻率：特征吸收峰對應(yīng)的紅外吸收頻率。特征吸收峰對應(yīng)的紅外吸收頻率

24、。 基團頻率基團頻率主要是一些伸縮振動引起的，常用于鑒主要是一些伸縮振動引起的，常用于鑒定某官能團是否存在?；鶊F不同，基團頻率不同。定某官能團是否存在?；鶊F不同，基團頻率不同。 相關(guān)峰：相關(guān)峰： 能進一步佐證某種有機化合物基團存在的能進一步佐證某種有機化合物基團存在的吸收峰，稱為相關(guān)吸收峰。吸收峰，稱為相關(guān)吸收峰。1、官能團區(qū)、官能團區(qū)單鍵單鍵 X-H (X: O, N, C，S)雙鍵雙鍵叁鍵叁鍵OC CC CCCN（1）XH伸縮振動區(qū)（伸縮振動區(qū)（40002500 ） X: O, N, C，S37003100 OHNH35003300 COH36002500 CH飽和化合物飽和化合物 300

25、0 （2）叁鍵和累積雙鍵伸縮振動區(qū)（）叁鍵和累積雙鍵伸縮振動區(qū)（ 25002500 ）26002100 CCCNC=C=C（3）雙鍵伸縮振動區(qū)（）雙鍵伸縮振動區(qū)（ 20001500 ）CO（酸、醛、酯、酮、酰胺、酰鹵酸、醛、酯、酮、酰胺、酰鹵） 羰基羰基19001600 cm-1，且為強峰，非常，且為強峰，非常特征，是特征，是C=C C=N N=O16751500 （4）CH 變形振動區(qū)（變形振動區(qū)（15001300 ）CHNH彎曲振動彎曲振動 CH31380 1460 CH2 1470 2、指紋區(qū)（、指紋區(qū)（ 1300 600 ）（1） 1300 900 CO，CN，CF，CP，CS，PO等

26、單鍵的伸縮振動及等單鍵的伸縮振動及C=S，S=O，P=O等雙鍵的伸縮振動；等雙鍵的伸縮振動；（2） 900 600 端烯烴端烯烴 RCH=CH2 990，910 A (CH2 )n4nCH2 平面搖擺振平面搖擺振動在動在720 B 烯烴及取烯烴及取 代烯烴代烯烴RHC=CHR反式：反式： 970 順式：順式： 690 4000 2500 2000 1400 400cm-1三鍵和累積三鍵和累積雙鍵的伸縮雙鍵的伸縮振動區(qū)振動區(qū)雙鍵伸縮振雙鍵伸縮振動區(qū)動區(qū)單鍵的伸縮單鍵的伸縮振動和彎曲振動和彎曲振動區(qū)振動區(qū) 兩峰高度相近兩峰高度一高一矮（CH2）n n 4 正庚烷的紅外光譜圖正庚烷的紅外光譜圖=C-

27、H伸縮振動伸縮振動 3079cm-1；C-H伸縮振動伸縮振動 2900 cm-1C=C 伸縮振動伸縮振動 1642cm-1 ；-CH=CH2 彎曲振動彎曲振動 993, 910cm-1 3079cm-1=C-H伸縮振動伸縮振動 2900 cm-1 C-H伸縮振動伸縮振動 1642cm-1 C=C 伸縮振動伸縮振動 993, 910cm-1 -CH=CH2 彎曲彎曲振動振動1-辛烯紅外譜圖辛烯紅外譜圖反反-2-辛烯辛烯965 cm-1 順順-2-辛烯辛烯700 cm-1 C-H彎曲振動彎曲振動1650cm-1 C=C 伸縮振動3300cm-1 CC-H伸縮振動22502100CC伸縮振動。770

28、-730710-690770-735810-750725-680900-860 860-8003300cm-1 苯環(huán)苯環(huán)C-H 伸縮振動伸縮振動1380cm-1異丙基兩重峰異丙基兩重峰1600cm-1 1500cm-1 C=C骨架振動骨架振動3300cm-1 苯環(huán)C-H 伸縮振動1600cm-1 1500cm-1 C=C骨架振動1380cm-1異丙基兩重峰異丙苯紅外異丙苯紅外光譜圖光譜圖 區(qū)別醇、酚最好用苯環(huán)區(qū)別醇、酚最好用苯環(huán)1650145016501450特征吸收特征吸收一、分類一、分類.光源光源 樣品池樣品池 單色器單色器 檢測器檢測器 抗數(shù)據(jù)處理與輸出抗數(shù)據(jù)處理與輸出10-10，11

29、紅外吸收光譜儀簡介紅外吸收光譜儀簡介2、組件介紹、組件介紹抗數(shù)據(jù)處理與輸出抗數(shù)據(jù)處理與輸出工件原理工件原理 色散型紅外光譜儀與雙光束色散型紅外光譜儀與雙光束UV-Vis儀器類似，儀器類似，但部件材料和順序不同。但部件材料和順序不同。多波長光多波長光單波長光單波長光單波長光單波長光二波長光二波長光 多波長干涉光經(jīng)樣品吸收后的干涉圖多波長干涉光經(jīng)樣品吸收后的干涉圖(a)及其及其Fourier變換后的紅外光譜圖變換后的紅外光譜圖(b)紅外光譜儀是研究物質(zhì)結(jié)紅外光譜儀是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)不可缺少的基本工具構(gòu)不可缺少的基本工具一、紅外吸收光譜分析技術(shù)一、紅外吸收光譜分析技術(shù)試樣的制備試樣的制備1、制樣基本要求

30、、制樣基本要求A 用純品；用純品； B 除去樣品中游離水，除去樣品中游離水， 以免腐蝕儀器鹽窗。以免腐蝕儀器鹽窗。2、氣體樣品、氣體樣品 氣體吸收池氣體吸收池使用時先抽真空，然使用時先抽真空，然后通入干燥的氣體樣后通入干燥的氣體樣品。品。10-8，12 紅外吸收光譜分析技術(shù)與應(yīng)用紅外吸收光譜分析技術(shù)與應(yīng)用3、液體樣品、液體樣品（1）液體池）液體池類別類別A 密封固定池：厚度一定；密封固定池：厚度一定；B 可拆池：通過鉛墊改變厚度；可拆池：通過鉛墊改變厚度；C 密封可變池：通過調(diào)節(jié)螺絲連續(xù)改變厚度。密封可變池：通過調(diào)節(jié)螺絲連續(xù)改變厚度。（2）液體樣品制備）液體樣品制備A 液膜法：在液體池內(nèi)滴入待

31、測樣品，使成液膜；液膜法：在液體池內(nèi)滴入待測樣品，使成液膜；B 溶液法：將液體樣品溶于適當(dāng)有機溶劑（溶液法：將液體樣品溶于適當(dāng)有機溶劑（CS2， CCl4等）再滴入固定池內(nèi)待測。等）再滴入固定池內(nèi)待測。4、固體樣品、固體樣品（1 1）溶液法：將固體樣品溶于適當(dāng)?shù)挠袡C溶劑，形）溶液法：將固體樣品溶于適當(dāng)?shù)挠袡C溶劑，形 成溶液，按液體樣品方法測定；成溶液，按液體樣品方法測定；（2 2）壓片法壓片法：將待測樣品與將待測樣品與KBr按按 1：100左右比例左右比例混勻研磨后，在壓片模具中壓成透明薄片后，置入混勻研磨后，在壓片模具中壓成透明薄片后，置入紅外光譜儀中測定。紅外光譜儀中測定。（3 3）糊狀法：樣品研細(xì)合，滴入懸浮劑（如石蠟）糊狀法：樣品研細(xì)合，滴入懸浮劑（如石蠟 等），調(diào)面糊狀，置入液體可拆池中測定。等），調(diào)面糊狀，置入液體可拆池中測定。 由于由于KBr在在4000400 cm-1波長范圍內(nèi)無吸收，因波長范圍內(nèi)無吸收，因此可得到全段紅外光譜圖。此可得到全段紅外光譜圖。（4）薄膜法：將樣品溶于易揮發(fā)溶劑中，滴到空白）薄膜法：將樣品溶于易揮發(fā)溶劑中，滴到空白 KBr片上成膜，置入紅外光譜儀中測定。片上成膜，置入紅外光譜儀中測定。二、紅外光譜法應(yīng)用二、紅外光譜法應(yīng)用在