紅外和拉曼光譜演示文稿

紅外和拉曼光譜演示文稿當(dāng)前第1頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)（優(yōu)選）紅外和拉曼光譜當(dāng)前第2頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)§5.1基本原理

紅外光譜是測(cè)定有機(jī)化合物的重要物理方法之一。它可用于分子中所含官能團(tuán)的鑒定，亦可進(jìn)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)。

紅外光譜——是以連續(xù)波長(zhǎng)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(dòng)能級(jí)的躍遷而產(chǎn)生。當(dāng)前第3頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)當(dāng)前第4頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)電磁波的波長(zhǎng)（

）、頻率（v）、能量（E）之間的關(guān)系：紅外光譜在可見(jiàn)光區(qū)和微波光區(qū)之間，波長(zhǎng)范圍約為0.75~1000μm，根據(jù)儀器特點(diǎn)和應(yīng)用不同，習(xí)慣上又將紅外光區(qū)分為三個(gè)區(qū)：近紅外光區(qū)（0.75~2.5μm），中紅外光區(qū)（2.5~25μm），遠(yuǎn)紅外光區(qū)（25~1000μm）。中紅外區(qū)：4000~400cm-1當(dāng)前第5頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)

近紅外光區(qū)的吸收帶（0.75~2.5μm）主要是由低能電子躍遷、含氫原子團(tuán)（如O-H、N-H、C-H）伸縮振動(dòng)的倍頻吸收產(chǎn)生。該區(qū)的光譜可用來(lái)研究稀土和其它過(guò)渡金屬離子的化合物，并適用于水、醇、某些高分子化合物以及含氫原子團(tuán)化合物的定量分析。

中紅外光區(qū)吸收帶（2.5~25μm）是絕大多數(shù)有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)離子的基頻吸收帶（由基態(tài)振動(dòng)能級(jí)（=0）躍遷至第一振動(dòng)激發(fā)態(tài)（=1）時(shí)，所產(chǎn)生的吸收峰稱為基頻峰）。當(dāng)前第6頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)

由于基頻振動(dòng)是紅外光譜中吸收最強(qiáng)的振動(dòng)，所以該區(qū)最適于進(jìn)行紅外光譜的定性和定量分析。同時(shí)，由于中紅外光譜儀最為成熟、簡(jiǎn)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)用極為廣泛的光譜區(qū)。通常，中紅外光譜法又簡(jiǎn)稱為紅外光譜法。

遠(yuǎn)紅外光區(qū)吸收帶（25~1000μm）是由氣體分子中的純轉(zhuǎn)動(dòng)躍遷、振動(dòng)-轉(zhuǎn)動(dòng)躍遷、液體和固體中重原子的伸縮振動(dòng)、某些變角振動(dòng)、骨架振動(dòng)以及晶體中的晶格振動(dòng)所引起的。由于低頻骨架振動(dòng)能靈敏地反映出結(jié)構(gòu)變化，所以對(duì)異構(gòu)體的研究特別有效。當(dāng)前第7頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)紅外吸收：一定波長(zhǎng)的紅外光照射被研究物質(zhì)的分子，若輻射能(hv)等于振動(dòng)基態(tài)(V0)的能級(jí)(E1)與第一振動(dòng)激發(fā)態(tài)(V1)的能級(jí)(E2)之間的能量差(E)時(shí)，分子可吸收紅外光能量，由振動(dòng)基態(tài)向振動(dòng)激發(fā)態(tài)躍遷。分子吸收紅外光后，引起輻射光強(qiáng)度的改變。一、紅外光譜的產(chǎn)生E=E2-E1=hv當(dāng)前第8頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)二、紅外光譜的表示方法

紅外光譜是研究波數(shù)在4000-400cm-1范圍內(nèi)不同波長(zhǎng)的紅外光通過(guò)化合物后被吸收的譜圖。譜圖以波長(zhǎng)或波數(shù)為橫坐標(biāo)，以透過(guò)率或吸光度為縱坐標(biāo)而形成。透過(guò)率以下式表示：I：表示透過(guò)光的強(qiáng)度；I0：表示入射光的強(qiáng)度。當(dāng)前第9頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)

橫坐標(biāo)：波數(shù)()400～4000cm-1；表示吸收峰的位置。

縱坐標(biāo)：透過(guò)率（T%），表示吸收強(qiáng)度。T↓，表明吸收的越好，故曲線低谷表示是一個(gè)好的吸收帶。

當(dāng)前第10頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)三、紅外光譜法的特點(diǎn)（1）紅外吸收只有振-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,幾乎所有的有機(jī)物均有紅外吸收；（3）分子結(jié)構(gòu)更為精細(xì)的表征：通過(guò)波譜的波數(shù)位置、波峰數(shù)目及強(qiáng)度確定分子基團(tuán)和分子結(jié)構(gòu)；（4）氣體、液體、固體樣品都可測(cè)定；（5）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，能進(jìn)行定性和定量分析，而且是鑒定化合物和測(cè)定分子結(jié)構(gòu)的有效方法之一。當(dāng)前第11頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)四、分子振動(dòng)與紅外光譜

1.分子的振動(dòng)方式

(1)伸縮振動(dòng)：當(dāng)前第12頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)(2)彎曲振動(dòng)：

值得注意的是：不是所有的振動(dòng)都能引起紅外吸收，只有偶極矩(μ)發(fā)生變化的，才能有紅外吸收。

H2、O2、N2

電荷分布均勻，振動(dòng)不能引起紅外吸收。

H―C≡C―H、R―C≡C―R，其C≡C（三鍵）振動(dòng)也不能引起紅外吸收。

當(dāng)前第13頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)2.基本振動(dòng)的理論數(shù)

簡(jiǎn)正振動(dòng)的數(shù)目稱為振動(dòng)自由度，每個(gè)振動(dòng)自由度相當(dāng)于紅外光譜圖上一個(gè)基頻吸收帶。設(shè)分子由n個(gè)原子組成，每個(gè)原子在空間都有3個(gè)自由度，原子在空間的位置可以用直角坐標(biāo)中的3個(gè)坐標(biāo)x、y、z表示，因此，n個(gè)原子組成的分子總共應(yīng)有3n個(gè)自由度，即3n種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

但在這3n種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中，包括3個(gè)整個(gè)分子的質(zhì)心沿x、y、z方向平移運(yùn)動(dòng)和3個(gè)整個(gè)分子繞x、y、z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。這6種運(yùn)動(dòng)都不是分子振動(dòng)，因此，振動(dòng)形式應(yīng)有（3n-6）種。但對(duì)于直線型分子，若貫穿所有原子的軸是在x方向，則整個(gè)分子只能繞y、z軸轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，直線性分子的振動(dòng)形式為（3n-5）種。當(dāng)前第14頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)

非線形三原子分子的三個(gè)平動(dòng)自由度:

非線形三原子分子的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度:

當(dāng)前第15頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)線型三原子分子的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度:

當(dāng)前第16頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)1）峰位：化學(xué)鍵的力常數(shù)K越大，原子折合質(zhì)量越小，鍵的振動(dòng)頻率越大，吸收峰將出現(xiàn)在高波數(shù)區(qū)（短波長(zhǎng)區(qū)）；反之，出現(xiàn)在低波數(shù)區(qū)（高波長(zhǎng)區(qū)）。2）峰數(shù)：理論值為3n-6(3n-5)

實(shí)際峰數(shù)不等于此值。(原因？）3.峰位、峰數(shù)與峰強(qiáng)當(dāng)前第17頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)當(dāng)前第18頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)

在紅外吸收光譜上除基頻峰外，振動(dòng)能級(jí)由基態(tài)（=0）躍遷至第二激發(fā)態(tài)（=2）、第三激發(fā)態(tài)（=3），所產(chǎn)生的吸收峰稱為倍頻峰由=0躍遷至=2時(shí)，△=2，產(chǎn)生的吸收峰稱為二倍頻峰。

由=0躍遷至=3時(shí)，△=3，產(chǎn)生的吸收峰稱為三倍頻峰。其它類推。在倍頻峰中，二倍頻峰還比較強(qiáng)。三倍頻峰以上，因躍遷幾率很小，一般都很弱，常常不能測(cè)到。

除此之外，還有合頻峰（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。當(dāng)前第19頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)

一般地，極性較強(qiáng)的基團(tuán)（如C=O，C-X等）振動(dòng)，吸收強(qiáng)度較大；極性較弱的基團(tuán)（如C=C、C-C、N=N等）振動(dòng)，吸收較弱。紅外光譜的吸收強(qiáng)度一般定性地用很強(qiáng)（vs）、強(qiáng)（s）、中（m）、弱（w）和很弱（vw）等表示。按摩爾吸光系數(shù)的大小劃分吸收峰的強(qiáng)弱等級(jí)，具體如下：

>100非常強(qiáng)峰（vs）

20<<100強(qiáng)峰（s）

10<<20中強(qiáng)峰（m）

1<<10弱峰（w）3）峰強(qiáng)

瞬間偶級(jí)距變化大，吸收峰強(qiáng)；鍵兩端原子電負(fù)性相差越大（極性越大），吸收峰越強(qiáng)；當(dāng)前第20頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)4.振動(dòng)方程式（Hooke定律）

式中：k—化學(xué)鍵的力常數(shù)，單位為N.cm-1μ

—折合質(zhì)量，單位為g分子的振動(dòng)能級(jí)是量子化的，振動(dòng)能為：V：振動(dòng)量子數(shù)；：化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率。當(dāng)前第21頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)任意兩個(gè)相鄰的能級(jí)間的能量差為：當(dāng)前第22頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)力常數(shù)k：與鍵長(zhǎng)、鍵能有關(guān)：鍵能↑（大），鍵長(zhǎng)↓(短)，k↑。

化學(xué)鍵鍵長(zhǎng)（nm）鍵能（KJmol-1）

力常數(shù)

k（N.cm-1）

波數(shù)范圍（cm-1）C―C0.154347.34.5700～1200C＝C0.134610.99.61620～1680C≡C0.116836.815.62100～2600K化學(xué)鍵的力常數(shù)，與鍵能和鍵長(zhǎng)有關(guān)，為雙原子的折合質(zhì)量

=m1m2/（m1+m2）

發(fā)生振動(dòng)能級(jí)躍遷需要能量的大小取決于鍵兩端原子的折合質(zhì)量和鍵的力常數(shù)，即取決于分子的結(jié)構(gòu)特征。當(dāng)前第23頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)

分子振動(dòng)頻率習(xí)慣以(波數(shù))表示：

由此可見(jiàn)：(v）∝

k，(v)與μ成反比。

吸收峰的峰位：化學(xué)鍵的力常數(shù)k越大，原子的折合質(zhì)量越小，振動(dòng)頻率越大，吸收峰將出現(xiàn)在高波數(shù)區(qū)(短波長(zhǎng)區(qū)）；反之，出現(xiàn)在低波數(shù)區(qū)(高波長(zhǎng)區(qū))當(dāng)前第24頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)1、折合質(zhì)量相同，化學(xué)鍵越強(qiáng)（即鍵的力常數(shù)K越大），化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率越大，吸收峰將出現(xiàn)在高波數(shù)區(qū)。鍵類型—CC—>—C=C—>—C—C—力常數(shù)15179.59.94.55.6峰位2222cm-11667cm-11428cm-1

2、

化學(xué)鍵鍵能相近（即鍵的力常數(shù)K相近），原子折合質(zhì)量越小，化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率越大，吸收峰將出現(xiàn)在高波數(shù)區(qū)。鍵類型—C-Cl——C-C——C-H—力常數(shù)4.84.54.8折合質(zhì)量8.960.9峰位700cm-11428cm-12900cm-1

當(dāng)前第25頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)五、紅外光譜產(chǎn)生的條件

滿足兩個(gè)條件：

1、輻射應(yīng)具有能滿足物質(zhì)產(chǎn)生振動(dòng)躍遷所需的能量；偶極矩：正負(fù)電荷重心所帶的電荷數(shù)與其距離的乘積。2、必須是能引起分子偶極矩變化的振動(dòng)才能產(chǎn)生紅外吸收光譜當(dāng)前第26頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)=q·d1、紅外活性分子振動(dòng)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。其分子稱為紅外活性分子。相關(guān)的振動(dòng)稱為紅外活性振動(dòng)。如H2O，HCl，CO為紅外活性分子。偶極矩電荷距離當(dāng)前第27頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)2、非紅外活性若△μ＝0，分子振動(dòng)時(shí)，不引起偶極矩變化，不能吸收紅外輻射，即為非紅外活性。其分子稱為紅外非活性分子。如H2

，O2

，N2

，Cl2….相應(yīng)的振動(dòng)稱為紅外非活性振動(dòng)。當(dāng)前第28頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)§5.2儀器簡(jiǎn)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(cè)器以及記錄顯示裝置組成。當(dāng)前第29頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)1、光源常用的光源是能斯特?zé)艉凸杼及?。IR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(qiáng)度的連續(xù)紅外輻射。Nernst燈是用氧化鋯、氧化釔和氧化釷燒結(jié)而成的中空棒和實(shí)心棒。工作溫度約為1700℃，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。它的特點(diǎn)是發(fā)射強(qiáng)度高，使用壽命長(zhǎng)，穩(wěn)定性較好。缺點(diǎn)是價(jià)格比硅碳棒貴，機(jī)械強(qiáng)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1200-1500℃左右。在低波數(shù)區(qū)發(fā)光強(qiáng)度大，堅(jiān)固。當(dāng)前第30頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)當(dāng)前第31頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)2、吸收池

因玻璃、石英等材料不能透過(guò)紅外光，紅外吸收池使用可透過(guò)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)樣品可與晶體混合壓片制成。當(dāng)前第32頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)3、單色器

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。當(dāng)前第33頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)4、檢測(cè)器及記錄儀檢測(cè)器的作用是將照射在它上面的紅外光變成電信號(hào)。常用的紅外檢測(cè)器有三種：真空熱電偶、高萊池和電阻測(cè)輻射電計(jì)。紅外光能量低，因此常用熱電偶、測(cè)熱輻射計(jì)、熱釋電檢測(cè)器和碲鎘汞檢測(cè)器等。當(dāng)前第34頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)當(dāng)前第35頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)（二）紅外光譜法對(duì)試樣的要求

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：(1）試樣應(yīng)該是單一組份的純物質(zhì)，純度應(yīng)>98%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(jìn)行對(duì)照。多組份試樣應(yīng)在測(cè)定前盡量預(yù)先用分餾、萃取、重結(jié)晶或色譜法進(jìn)行分離提純，否則各組份光譜相互重疊，難于判斷。（2）試樣中不應(yīng)含有游離水。水本身有紅外吸收，會(huì)嚴(yán)重干擾樣品譜，而且會(huì)侵蝕吸收池的鹽窗。當(dāng)前第36頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)（3）試樣的濃度和測(cè)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10%~80%范圍內(nèi)。（三）制樣方法1、氣體氣體池氣態(tài)樣品可在玻璃氣槽內(nèi)進(jìn)行測(cè)定，它的兩端粘有紅外透光的NaCl或KBr窗片。先將氣槽抽真空，再將試樣注入。當(dāng)前第37頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)2、液體樣品液體吸收池法液體樣品可注入液體吸收池內(nèi)測(cè)定。吸收池的兩側(cè)是用NaCI或KBr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。液膜法液膜法是定性分析中常用的簡(jiǎn)便方法。尤其對(duì)沸點(diǎn)較高,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,滴上1～2滴液體樣品,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)。低沸點(diǎn)易揮發(fā)的樣品不宜采用此法。常用的溶劑：CCl4，CS2。當(dāng)前第38頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)

3、固體試樣壓片法：

1～2mg樣+200mgKBr——干燥處理——研細(xì)：粒度小于2m（散射小）——混合壓成透明薄片——直接測(cè)定；石蠟糊法試樣——磨細(xì)——與液體石蠟混合——夾于鹽片間；石蠟為高碳數(shù)飽和烷烴,因此該法不適于研究飽和烷烴。當(dāng)前第39頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)薄膜法：高分子試樣——加熱熔融——涂制或壓制成膜；高分子試樣——溶于低沸點(diǎn)溶劑——涂漬于鹽片——揮發(fā)除溶劑。當(dāng)前第40頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)§5.3影響振動(dòng)頻率的因素

化學(xué)鍵的振動(dòng)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(tuán)的特征吸收并不總在一個(gè)固定頻率上。一、內(nèi)部因素1.鍵力常數(shù)(K)和折合質(zhì)量()的影響2.電子效應(yīng)的影響(誘導(dǎo)效應(yīng),共軛效應(yīng))3.場(chǎng)效應(yīng)

4.空間效應(yīng)

5.跨環(huán)效應(yīng)

6.氫鍵二、外部因素1.狀態(tài)2.濃度當(dāng)前第41頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)1.鍵力常數(shù)(K)和成鍵原子的折合質(zhì)量()的影響分子中鍵的振動(dòng)頻率與化學(xué)鍵力常數(shù)成正比，與折合質(zhì)量成反比。同一周期，從左到右X基的電負(fù)性增大，X-H鍵力常數(shù)增大，振動(dòng)波數(shù)增高。同一主族，至上而下，X-H鍵力常數(shù)依次下降，折合質(zhì)量增加明顯，振動(dòng)波數(shù)減小。當(dāng)前第42頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)當(dāng)前第43頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)一些化學(xué)鍵鍵力常數(shù)和伸縮振動(dòng)波數(shù)的近似值：

H－F9.7,4000H－O7.7,3600H－C≡5.9,3300C≡N18,2240H－Cl4.8,2890H－N6.4,3400H－C＝5.1,3100C≡C15.6,2200H－Br4.1,2650H－S4.3,2570H－C－4.8,2900C＝O12,1700H－I3.2,2310

C＝C9.6,1600當(dāng)前第44頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)2.電子效應(yīng)的影響

電子效應(yīng)是通過(guò)成鍵電子起作用的。誘導(dǎo)和共軛都會(huì)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)：吸電子基團(tuán)使吸收峰向高頻方向移動(dòng)，供電子基使吸收峰低頻移動(dòng)。R-CORC=01715cm-1;R-COHC=01730cm-1

；R-COClC=01800cm-1;R-COFC=01850cm-1;F-COFC=01928cm-1;R-CONH2

C=01680cm-1;當(dāng)前第45頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)

與羰基相連的基團(tuán)電負(fù)性增強(qiáng)，則使羰基上的成鍵電子云由氧原子向鍵的幾何中心移動(dòng)，羰基的雙鍵性增強(qiáng)，即極性減弱，非極性增強(qiáng)，鍵的力常數(shù)增大，因而振動(dòng)波數(shù)增加。

與羰基相連的基團(tuán)是推電子基團(tuán)，如CH3，則其作用與吸電子基團(tuán)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），使羰基的雙鍵性降低，使羰基的振動(dòng)波數(shù)減小。當(dāng)前第46頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)b．共軛效應(yīng)：共軛效應(yīng)常引起羰基雙鍵的極性增強(qiáng)，雙鍵性降低，振動(dòng)頻率向低波數(shù)方向移動(dòng)。

帶孤對(duì)電子的烷氧基（OR）既有吸電子的誘導(dǎo)效應(yīng)，也存在p-π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(dòng)波數(shù)高于酮、醛。當(dāng)前第47頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)3.場(chǎng)效應(yīng)(Fieldeffect,F)在分子的立體構(gòu)型中，只有當(dāng)空間結(jié)構(gòu)決定了某些基團(tuán)靠的很近時(shí)，才會(huì)產(chǎn)生場(chǎng)效應(yīng)。場(chǎng)效應(yīng)不是通過(guò)化學(xué)鍵，而是原子或原子團(tuán)的靜電場(chǎng)通過(guò)空間相互作用。

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，使負(fù)電荷相應(yīng)減小，羰基極性降低，雙鍵性增強(qiáng)，伸縮振動(dòng)頻率增加。當(dāng)前第48頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)a.空間位阻:分子中存在某種或某些基團(tuán)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(shí)，導(dǎo)致振動(dòng)譜帶位移。4.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)。OCH3OCH3CH3OCH3CH3CH3CH3

vC=O1663cm-11686cm-11693cm-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(dòng)波數(shù)增加。鄰位兩個(gè)甲基的引入，使立體位阻增大，C=O與C=C的共軛程度進(jìn)一步降低，振動(dòng)波數(shù)更高。當(dāng)前第49頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)b.環(huán)張力:環(huán)張力引起sp3雜化的碳-碳鍵角和sp2雜化的鍵角改變，導(dǎo)致相應(yīng)的振動(dòng)譜帶位移。環(huán)張力對(duì)環(huán)外雙鍵(C=C,C=O)的伸縮振動(dòng)影響較大。

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(dòng)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σ鍵的s電子成分增加，p電子成分減小，鍵長(zhǎng)縮短，振動(dòng)波數(shù)增加。當(dāng)前第50頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)

而環(huán)內(nèi)雙鍵的伸縮振動(dòng)則是隨著環(huán)張力的增加而向低波數(shù)方向移動(dòng)。這是因?yàn)殡S著環(huán)的縮小，環(huán)內(nèi)鍵角減小，成環(huán)的鍵的p電子成分增加，鍵長(zhǎng)增大，振動(dòng)波數(shù)減小。1576cm-11611cm-11644cm-1當(dāng)前第51頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)5.跨環(huán)效應(yīng)(Transannulareffect,T)跨環(huán)效應(yīng)是通過(guò)空間發(fā)生的電子效應(yīng)。a中(C=O)為1675cm-1，低于正常酮羰基的振動(dòng)吸收，這是因?yàn)榉肿又邪坊汪驶臻g位置接近。a和b存在動(dòng)態(tài)平衡。b中羰基極性增強(qiáng)，雙鍵程度下降，向低波數(shù)位移。在高氯酸中，則1675cm-1消失，3365cm-1出現(xiàn)新的吸收帶，為OH伸縮振動(dòng)，不存在羰基。ClO4-當(dāng)前第52頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)6、氫鍵效應(yīng)氫鍵對(duì)峰位，峰強(qiáng)產(chǎn)生極明顯影響，使伸縮振動(dòng)頻率向低波數(shù)方向移動(dòng)。

氫鍵的形成使電子云密度平均化，從而使伸縮振動(dòng)頻率降低。當(dāng)前第53頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)

游離羧酸的C=O鍵頻率出現(xiàn)在1760cm-1

左右，在固體或液體中，由于羧酸形成二聚體，C=O鍵頻率出現(xiàn)在1700cm-1。當(dāng)前第54頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)

分子內(nèi)氫鍵不受濃度影響，分子間氫鍵受濃度影響較大。如羧酸：RCOOH(C=O=1760cm-1

，O-H=3550cm-1);(RCOOH)2(C=O=1700cm-1

，O-H=3250-2500cm-1)如乙醇：CH3CH2OH（O=H=3640cm-1

）

(CH3CH2OH)2（O=H=3515cm-1

）

(CH3CH2OH)n（O=H=3350cm-1

）當(dāng)前第55頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)*振動(dòng)耦合當(dāng)兩個(gè)振動(dòng)頻率相同或相近的基團(tuán)相鄰具有一公共原子時(shí)，由于一個(gè)鍵的振動(dòng)通過(guò)公共原子使另一個(gè)鍵的長(zhǎng)度發(fā)生改變，產(chǎn)生一個(gè)“微擾”，從而形成了強(qiáng)烈的振動(dòng)相互作用。其結(jié)果是使振動(dòng)頻率發(fā)生變化，一個(gè)向高頻移動(dòng)，另一個(gè)向低頻移動(dòng)，譜帶分裂。振動(dòng)耦合常出現(xiàn)在一些二羰基化合物中，如，羧酸酐。

兩個(gè)羰基的振動(dòng)偶合，使C=O吸收峰分裂成兩個(gè)峰，波數(shù)分別為1820cm-1（反對(duì)耦合）和1760cm-1

（對(duì)稱偶合）。當(dāng)前第56頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)*Fermi共振當(dāng)一振動(dòng)的倍頻與另一振動(dòng)的基頻接近時(shí)，由于發(fā)生相互作用而產(chǎn)生很強(qiáng)的吸收峰或發(fā)生裂分，這種現(xiàn)象稱為Fermi共振。當(dāng)前第57頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)二、外部因素的影響1、溶劑的影響在溶液中測(cè)定光譜時(shí)，由于溶劑的種類、溶劑的濃度和測(cè)定時(shí)的溫度不同，同一種物質(zhì)所測(cè)得的光譜也不同。通常在極性溶劑中，溶質(zhì)分子的極性基團(tuán)的伸縮振動(dòng)頻率隨溶劑極性的增加而向低波數(shù)方向移動(dòng)，并且強(qiáng)度增大。因此，在紅外光譜測(cè)定中，應(yīng)盡量采用非極性的溶劑。當(dāng)前第58頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)羧酸中的羰基C=O：氣態(tài)時(shí)：C=O=1780cm-1

非極性溶劑：C=O=1760cm-1

乙醚溶劑：C=O=1735cm-1

乙醇溶劑：C=O=1720cm-12、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不同，所得到光譜往往不同。分子在氣態(tài)時(shí)，其相互作用力很弱，此時(shí)可以觀察到伴隨振動(dòng)光譜的轉(zhuǎn)動(dòng)精細(xì)結(jié)構(gòu)。當(dāng)前第59頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)

液態(tài)和固態(tài)分子間作用力較強(qiáng)，在有極性基團(tuán)存在時(shí)，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(qiáng)度和形狀有較大的改變。例如，丙酮在氣態(tài)時(shí)的C-H為1742cm-1，而在液態(tài)時(shí)為1718cm-1.因此在查閱標(biāo)準(zhǔn)紅外圖譜時(shí)，應(yīng)注意試樣狀態(tài)和制樣方法。當(dāng)前第60頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)常見(jiàn)的有機(jī)化合物基團(tuán)頻率出現(xiàn)的范圍：40001300（官能團(tuán)區(qū)）1300~650cm-1（指紋區(qū)）依據(jù)基團(tuán)的振動(dòng)形式，分為四個(gè)區(qū)：(1)40002500cm-1X—H伸縮振動(dòng)區(qū)（X=O，N，C，S）(2)25002000cm-1三鍵，累積雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)(3)20001500cm-1雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)(4)1500600cm-1X—Y伸縮，X—H變形振動(dòng)區(qū)一、紅外光譜的分區(qū)§5.4各類有機(jī)化合物的紅外特征吸收當(dāng)前第61頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)1、X—H伸縮振動(dòng)區(qū)（40002500cm-1，X=C、N、O、S等）1、O—H伸縮振動(dòng)36503200cm-1

（1）醇與酚：醇與酚以游離態(tài)存在時(shí)，O-H基的伸縮振動(dòng)出現(xiàn)在3650~3590cm-1

范圍內(nèi)，中等強(qiáng)度吸收，峰形尖銳，容易識(shí)別。

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(dòng)，至3350cm-1附近，且出現(xiàn)多條譜帶，吸收峰變寬，強(qiáng)度增大。當(dāng)前第62頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)

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C-O伸縮振動(dòng)吸收峰。

樣品中含有水或分子中含有結(jié)晶水，IR圖譜中會(huì)出現(xiàn)O-H的伸縮振動(dòng)和彎曲振動(dòng)譜帶，對(duì)判斷化合物為醇類或酚類時(shí)有干擾。

（2）羧酸：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O-H基的伸縮振動(dòng)較醇、酚低，出現(xiàn)在3300~2500cm-1

范圍內(nèi)，譜帶寬。當(dāng)前第63頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)

羧酸與醇、酚的區(qū)別在于前者有vC=O的吸收帶。當(dāng)前第64頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)2、N—H伸縮振動(dòng)

含有N-H鍵的胺、酰胺及銨鹽類物質(zhì)伸縮振動(dòng)也出現(xiàn)在3500~3150cm-1

，因此，可能會(huì)對(duì)O-H伸縮振動(dòng)有干擾。

（1）胺類

伯胺在此范圍內(nèi)出現(xiàn)兩條譜帶，約為3500和3400cm-1

，對(duì)應(yīng)于NH2的反對(duì)稱伸縮和對(duì)稱伸縮振動(dòng)。

仲胺在3400cm-1

出現(xiàn)一條譜帶，叔胺在此范圍內(nèi)無(wú)吸收帶。當(dāng)前第65頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)

（2）酰胺類

酰胺除了在極稀的溶液中以游離態(tài)存在（vN-H3500-3400cm-1)外，一般均以締合狀態(tài)存在。

伯酰胺在3350和3150cm-1

附近出現(xiàn)雙峰，強(qiáng)度較游離態(tài)大；仲酰胺在3200cm-1

附近出現(xiàn)一條譜帶；叔酰胺在此范圍內(nèi)無(wú)吸收峰。

（3）銨鹽

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(dòng)大幅度向低波數(shù)移動(dòng)，出現(xiàn)在3200-2200cm-1，譜帶形狀與羧酸的vO-H類似，吸收峰變寬變強(qiáng)。當(dāng)前第66頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)

當(dāng)胺的鑒別難以確認(rèn)時(shí)，可以用形成鹽的形式測(cè)定紅外光譜，由吸收峰變寬及大幅度向低波數(shù)移動(dòng)來(lái)確認(rèn)。3、C-H伸縮振動(dòng)C-H可分為飽和和不飽和的兩種。

飽和的C-H伸縮振動(dòng)出現(xiàn)在3000cm-1以下，約3000~

2800cm-1。

不飽和的C-H伸縮振動(dòng)出現(xiàn)在3000cm-1以上，以此來(lái)判別化合物中是否含有不飽和的C-H鍵。當(dāng)前第67頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)

（1）炔烴

炔烴的C-H上的C-H伸縮振動(dòng)出現(xiàn)在3300

cm-1

附近。

該吸收峰位于締合態(tài)的vO-H和vN-H范圍內(nèi)，無(wú)羥基干擾時(shí)，可以從譜帶的強(qiáng)度和形狀來(lái)識(shí)別。該吸收峰比締合態(tài)的羥基吸收峰弱，比N-H的伸縮振動(dòng)吸收峰強(qiáng)，峰比較尖銳。

（2）烯烴

烯烴及芳香烴的=C-H伸縮振動(dòng)出現(xiàn)在3100

-3000cm-1

范圍內(nèi)。當(dāng)前第68頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)RCH=CH2末端的C-H吸收出現(xiàn)在3085cm-1附近。R1R2=CH2的C-H吸收出現(xiàn)在3100-3077cm-1范圍內(nèi)。

苯環(huán)的C-H鍵伸縮振動(dòng)出現(xiàn)在3030cm-1附近，它的特征是譜帶比較尖銳。

（3）芳烴

用高分辨率紅外光譜儀時(shí)，可在3100-3000cm-1范圍內(nèi)觀察到多條譜帶。

利用3100-3000cm-1范圍內(nèi)的吸收峰判斷烯烴和苯基的存在時(shí)，應(yīng)注意三元環(huán)及鹵代烴C-H伸縮振動(dòng)的干擾。當(dāng)前第69頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)

飽和的C-H伸縮振動(dòng)出現(xiàn)在3000cm-1以下，約3000~

2700cm-1

，取代基對(duì)它們影響很小。

（4）飽和烴基

C—CH32960cm-1

反對(duì)稱伸縮振動(dòng)2870cm-1

對(duì)稱伸縮振動(dòng)Ｃ—CH2—C2930cm-1

反對(duì)稱伸縮振動(dòng)2850cm-1

對(duì)稱伸縮振動(dòng)3000cm-1以下2890cm-1

，強(qiáng)度較弱當(dāng)前第70頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)二、叁鍵（C

C）和累積雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)（25001900cm-1）

叁鍵、累積雙鍵、B-H、I-H、As-H、Si-H等鍵的伸縮振動(dòng)出現(xiàn)在此范圍內(nèi)。譜帶中等強(qiáng)度，干擾少，易辨認(rèn)。

（1）C≡C伸縮振動(dòng)

炔烴的C≡C伸縮振動(dòng)出現(xiàn)在2280-2100cm-1范圍內(nèi)。RCCH（21002140cm-1）

RCCR’（21902260cm-1）

R=R’時(shí)（乙炔及全對(duì)稱雙炔），無(wú)紅外活性，此區(qū)域內(nèi)無(wú)吸收峰。當(dāng)前第71頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)

多炔化合物的C≡C伸縮振動(dòng)譜帶數(shù)目可能較多，其原因是振動(dòng)偶合。1，4壬雙炔vC≡C:2260，2190，2150cm-1范圍內(nèi)。

（2）C≡N伸縮振動(dòng)RCN的伸縮振動(dòng)在22502240cm-1范圍內(nèi)。吸收峰強(qiáng)度較C≡C強(qiáng)。非共軛22402250cm-1

與苯環(huán)或雙鍵共軛22202230cm-1當(dāng)前第72頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)

（3）重氮鹽

重氮鹽

中的重氮基

其伸縮振動(dòng)在2290-2240cm-1，吸收峰較強(qiáng)。當(dāng)前第73頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)

（4）累積雙鍵

累積雙鍵的反伸縮振動(dòng)也出現(xiàn)在此區(qū)域內(nèi)，其對(duì)稱伸縮出現(xiàn)在指紋區(qū)。

空氣中的CO2在此范圍內(nèi)也有吸收峰。

（5）X-H（X=Ｂ，P，Se，Si）的伸縮振動(dòng)X-H鍵的伸縮振動(dòng)出現(xiàn)在此區(qū)域，吸收峰為強(qiáng)吸收或中強(qiáng)吸收。當(dāng)前第74頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)B-H的吸收峰為2640-2350cm-1，如形成B…H…B鍵，會(huì)使吸收峰向低波數(shù)移動(dòng)，出現(xiàn)多條譜帶；P-H的吸收峰為2450-2280cm-1；Se-H的吸收峰為2300-2280cm-1；Si-H的吸收峰為2360-2100cm-1。當(dāng)前第75頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)三、雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)（19001500cm-1）C=O、C=C、C=N、N=O等雙鍵的伸縮振動(dòng)位于此區(qū)域。N-H的彎曲振動(dòng)吸收峰也出現(xiàn)在此峰區(qū)。1、C=O（18501600cm-1）

C=O的伸縮振動(dòng)位于此峰區(qū)的高頻端，強(qiáng)吸收，峰尖銳。(1)酰鹵

主要特征是C=O的頻率較高。酰氟約1840cm-1，酰氯約1800cm-1。當(dāng)前第76頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)(2)酸酐

酸酐化合物的IR光譜特征性很強(qiáng)，由于振動(dòng)偶合作用，在羰基區(qū)域出現(xiàn)兩個(gè)強(qiáng)吸收峰，彼此相差60-80cm-1

。(3)酯羰基的吸收在1735cm-1附近；C-O-C的不對(duì)稱伸縮在13001150cm-1，對(duì)稱伸縮在11401030cm-1。α，β-不飽和酯或苯甲酸酯，由于π-π共軛，使C=O的雙鍵性減弱，吸收向低波數(shù)移動(dòng)。當(dāng)前第77頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)(4)羧酸和羧酸鹽游離的羧酸C=O的峰在1760cm-1附近；

羧酸鹽的IR光譜與羧酸大不相同，C=O和O-H的峰消失，出現(xiàn)CO2-的峰，在1580和1400cm-1附近；

因而可以將羧酸中加堿使其轉(zhuǎn)化為羧酸鹽后測(cè)定IR光譜，進(jìn)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，C=O移到1700附近，且O-H移到32002500cm-1，出現(xiàn)寬峰；當(dāng)前第78頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)(5)醛

醛上C=O的峰比酮高10cm-1左右；

醛基上C-H的伸縮振動(dòng)和彎曲振動(dòng)發(fā)生費(fèi)米共振，在2850和2740cm-1出現(xiàn)雙峰（特征性較強(qiáng)）；

酮的第一強(qiáng)峰是C=O的峰，1715cm-1附近，是酮的唯一特征吸收帶；（6）酮

芳香酮或α，β不飽和酮向低頻移20

40cm-1；C=O和C=Ｃ共軛時(shí)，C=O的吸收峰向低波數(shù)方向移到，吸收強(qiáng)度增大。當(dāng)前第79頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)（7）酰胺具有羰基的吸收峰，在16501690cm-1附近；

具有胺的吸收峰，在35003050cm-1，伯酰胺有兩個(gè)峰，而仲酰胺也出現(xiàn)多重峰，因?yàn)镹上的孤對(duì)電子與C=O形成p-π共軛。締合態(tài)及叔酰胺的C=O吸收峰在1650cm-1附近；伯酰胺的C=O吸收峰在1690cm-1附近，氫鍵導(dǎo)致譜帶移至1650-1640cm-1；當(dāng)前第80頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)2、C=C的伸縮振動(dòng)（1）烯烴烯烴C=C的吸收峰，在16801610cm-1范圍內(nèi)，比C=O的頻率略低，強(qiáng)度弱；雙鍵上取代基增大，其吸收峰強(qiáng)度減弱；對(duì)稱的共軛二烯，在1600cm-1出現(xiàn)一個(gè)吸收峰，不對(duì)稱的二烯出現(xiàn)兩個(gè)吸收峰，分別為1640和1598cm-1,前者為弱吸收，后者為強(qiáng)吸收。三個(gè)C=C鍵的共軛多烯，在1600和1650cm-1也出現(xiàn)連個(gè)吸收峰。若再增加共軛雙鍵的數(shù)目，吸收峰復(fù)雜化，形成一個(gè)寬的譜帶。當(dāng)前第81頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)（2）芳環(huán)的骨架振動(dòng)苯環(huán)、吡啶環(huán)及其他雜芳環(huán)的骨架伸縮振動(dòng)位于16001450cm-1范圍內(nèi)，在1600，1580，1500及1450cm-1附近出現(xiàn)3-4條譜帶。常用此范圍內(nèi)的譜帶判斷芳環(huán)及雜芳環(huán)的存在。不飽和取代基或帶孤對(duì)電子的取代基與苯環(huán)共軛時(shí)，吸收強(qiáng)度增大，若苯環(huán)與強(qiáng)吸電子基團(tuán)相連時(shí)，譜帶強(qiáng)度明顯減弱。當(dāng)前第82頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)3、硝基、亞硝基化合物硝基、亞硝基中的N=O伸縮振動(dòng)出現(xiàn)在此峰區(qū)，均為強(qiáng)吸收；硝基化合物有兩個(gè)強(qiáng)吸收峰，分別為N=O的反對(duì)稱伸縮和對(duì)稱伸縮，其位置分別在1580-1540和1380-1340cm-1附近；亞硝基化合物N=O的伸縮振動(dòng)位于1600-1500cm-1附近。當(dāng)前第83頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)四、C-X的伸縮振動(dòng)及其他鍵的彎曲振動(dòng)區(qū)域（1500600cm-1）C-X（X≠H）鍵的伸縮振動(dòng)、各類彎曲振動(dòng)的吸收峰出現(xiàn)在此峰區(qū)。1、C-X彎曲振動(dòng)

（1）烷烴-CH3的彎曲振動(dòng)頻率為1380和1450cm-1；

分子中有異丙基時(shí)，由于振動(dòng)耦合，使1380cm-1的峰發(fā)生裂分，出現(xiàn)1375和1385

cm-1兩個(gè)峰。-CH的振動(dòng)頻率為1340cm-1；-CH2的剪式振動(dòng)頻率為1450cm-1；當(dāng)前第84頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)

與不同基團(tuán)相連的CH3、CH2的彎曲振動(dòng)吸收頻率不完全相同。

與氧、氮原子相連時(shí)，1450cm-1的吸收峰無(wú)明顯變化，而1380cm-1的吸收峰向高波數(shù)移動(dòng)，與CO、S、Si相連時(shí)，CH3、CH2的彎曲振動(dòng)頻率均向低波數(shù)移動(dòng)。

（2）烯烴

烯烴的C-H面內(nèi)彎曲振動(dòng)波數(shù)在1420-1300cm-1范圍內(nèi)，中等強(qiáng)度或弱吸收，特征性不強(qiáng)，而面外彎曲振動(dòng)在1000-670cm-1范圍內(nèi)，強(qiáng)吸收或中等強(qiáng)度，容易識(shí)別，可用于判斷烯烴的取代情況。當(dāng)前第85頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)

如RO-CH=CH2，面外彎曲振動(dòng)波數(shù)在962cm-1和810cm-1，比RCH=CH2的波數(shù)低。而CH2=CHCOOR的為990和960cm-1。

（3）芳烴

苯環(huán)的C-H面內(nèi)彎曲振動(dòng)位于1250-950cm-1范圍，出現(xiàn)多條譜帶。芳環(huán)上的C-H的面外彎曲振動(dòng)為900-650cm-1，1-2個(gè)強(qiáng)吸收峰，特征性很強(qiáng)，可用于判斷苯環(huán)上取代基的數(shù)目和位置。當(dāng)前第86頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)單取代：770-730,710-6901,4取代：830-8101,2取代：7701,3,5取代：910-8401,3取代：810-750,710-6901,2,4取代：810,850-900當(dāng)前第87頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)2、C-O伸縮振動(dòng)

含氧化合物的C-H伸縮振動(dòng)出現(xiàn)在1300-1000cm-1。除了醚類外，含氧化合物在其他峰區(qū)均有特征吸收峰。醚類化合物的C-O-Ｃ的伸縮振動(dòng)式確定醚鍵存在的唯一吸收峰。

（１）醇、酚

醇、酚的C-O伸縮振動(dòng)出現(xiàn)在1250-1000cm-1，吸收峰為強(qiáng)峰，伯醇為1050cm-1，仲醇為1100cm-1，叔醇為1150cm-1，酚類的為1200cm-1。當(dāng)前第88頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)

（2）醚

醚的C-O-Ｃ伸縮振動(dòng)出現(xiàn)在1250-1050cm-1，有對(duì)稱伸縮和反對(duì)稱伸縮兩種。對(duì)稱醚的只能檢測(cè)到反對(duì)稱伸縮，非對(duì)稱醚可以看到兩個(gè)吸收峰。

環(huán)醚在1260-780cm-1范圍內(nèi)有兩個(gè)以上的吸收峰。環(huán)張力增大，反對(duì)稱的波數(shù)降低，對(duì)稱波數(shù)升高。

（3）酯

酯的C-O-Ｃ伸縮振動(dòng)出現(xiàn)在1300-1050cm-1，也有對(duì)稱伸縮和反對(duì)稱伸縮兩種。兩吸收峰的波數(shù)相差130-70cm-1。當(dāng)前第89頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)

（4）酸酐

酸酐的C-O-Ｃ伸縮振動(dòng)吸收峰寬而強(qiáng)，出現(xiàn)在1300-1050cm-1。3、其他鍵的振動(dòng)C-N的伸縮振動(dòng)、NH2的面內(nèi)彎曲振動(dòng)、NO2的對(duì)稱伸縮等位于此區(qū)域內(nèi)。當(dāng)前第90頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)當(dāng)前第91頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)紅外光譜的八個(gè)峰區(qū)當(dāng)前第92頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)一、定性分析

1、已知物的簽定將試樣譜圖與標(biāo)準(zhǔn)譜圖對(duì)照或與相關(guān)文獻(xiàn)上的譜圖對(duì)照。

進(jìn)行定性分析時(shí)，對(duì)于能獲得相應(yīng)純品的化合物，一般通過(guò)圖譜對(duì)照即可。對(duì)于沒(méi)有已知純品的化合物,則需要與標(biāo)準(zhǔn)圖譜進(jìn)行對(duì)照。最常見(jiàn)的標(biāo)準(zhǔn)圖譜有三種：光譜解析及應(yīng)用當(dāng)前第93頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)(1)薩特勒（Sadtler）標(biāo)準(zhǔn)紅外光譜集它是由美國(guó)Sadtlerresearchlaboratiories編集出版的?！八_特勒”收集的圖譜最多，另外，它有各種索引，使用甚為方便。(2)分子光譜文獻(xiàn)“DMS”(documentationofmolecularspectroscopy)穿孔卡片它由英國(guó)和德國(guó)聯(lián)合編制。卡片有三種類型：桃紅色卡片為有機(jī)化合物，淡藍(lán)色卡片為無(wú)機(jī)化合物，淡黃色卡片為文摘卡片?？ㄆ媸腔衔锏脑S多重要數(shù)據(jù)，反面則是紅外光譜圖。當(dāng)前第94頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)(3)“API”紅外光譜資料它由美國(guó)石油研究所（API）編制。該圖譜集主要是烴類化合物的光譜。由于它收集的圖譜較單一，數(shù)目不多，又配有專門的索引，故查閱也很方便。2、決擇性鑒定

被測(cè)物可能是某幾個(gè)已知化合物，僅需用紅外光譜法予以肯定。若無(wú)標(biāo)準(zhǔn)圖譜，必須先對(duì)紅外譜圖進(jìn)行官能團(tuán)定性分析，根據(jù)分析結(jié)果，推斷最可能的化合物。當(dāng)前第95頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)（2）計(jì)算分子的不飽和度二、未知物結(jié)構(gòu)分析（1）收集該化合物的信息收集：試樣來(lái)源、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、折光率、旋光率等；

當(dāng)UN=1時(shí)，可能有一個(gè)雙鍵或脂環(huán)；當(dāng)UN=2時(shí)，可能有兩個(gè)雙鍵和脂環(huán)，也可能有一個(gè)叁鍵；當(dāng)UN=4時(shí)，可能有一個(gè)苯環(huán)等。定義：不飽和度是指分子結(jié)構(gòu)中達(dá)到飽和所缺一價(jià)元素的“對(duì)”數(shù)。如：乙烯變成飽和烷烴需要兩個(gè)氫原子，不飽和度為1。計(jì)算：若分子中僅含一，二，三，四價(jià)元素（H，O，N，C），則可按下式進(jìn)行不飽和度的計(jì)算：當(dāng)前第96頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)（3）查找基團(tuán)頻率,推測(cè)分子可能的基團(tuán)；（4）查找紅外指紋區(qū),進(jìn)一步驗(yàn)證基團(tuán)的相關(guān)峰；（5）通過(guò)其它定性方法進(jìn)一步確證：UV-Vis、MS、NMR等。當(dāng)前第97頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)例1某未知物的分子式為C12H24,測(cè)得其紅外光譜圖如圖，試推測(cè)其結(jié)構(gòu)式。當(dāng)前第98頁(yè)\共有109頁(yè)\編于星期五\12點(diǎn)解（1）計(jì)算不飽和度

UN=1+12+（0-