第五章 紅外和拉曼光譜課件

紅外與拉曼光譜(InfraredandRamanSpectra,IRandRaman)第五章第五章紅外和拉曼光譜本章主要內(nèi)容1.紅外光譜基本原理2.儀器簡介3.影響振動(dòng)頻率的因素4.各類有機(jī)化合物的紅外特征光譜5.紅外光譜的解析和應(yīng)用6.*拉曼光譜的特征譜帶和應(yīng)用第五章紅外和拉曼光譜§5.1基本原理

紅外光譜是測定有機(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。第五章紅外和拉曼光譜第五章紅外和拉曼光譜電磁波的波長（

）、頻率（v）、能量（E）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第五章紅外和拉曼光譜

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)的光譜可用來研究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）。第五章紅外和拉曼光譜

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。第五章紅外和拉曼光譜紅外吸收：一定波長的紅外光照射被研究物質(zhì)的分子，若輻射能(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第五章紅外和拉曼光譜二、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)而形成。透過率以下式表示：I：表示透過光的強(qiáng)度；I0：表示入射光的強(qiáng)度。第五章紅外和拉曼光譜

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

縱坐標(biāo)：透過率（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。

第五章紅外和拉曼光譜三、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定分子結(jié)構(gòu)的有效方法之一。第五章紅外和拉曼光譜四、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)：第五章紅外和拉曼光譜(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。

第五章紅外和拉曼光譜2.基本振動(dòng)的理論數(shù)

簡正振動(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。第五章紅外和拉曼光譜

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:

第五章紅外和拉曼光譜線型三原子分子的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度:

第五章紅外和拉曼光譜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)（短波長區(qū)）；反之，出現(xiàn)在低波數(shù)區(qū)（高波長區(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)第五章紅外和拉曼光譜第五章紅外和拉曼光譜

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，常常不能測到。

除此之外，還有合頻峰（

1+

2，2

1+

2，

），差頻峰（

1-

2，2

1-

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。第五章紅外和拉曼光譜

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)；第五章紅外和拉曼光譜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。第五章紅外和拉曼光譜任意兩個(gè)相鄰的能級(jí)間的能量差為：第五章紅外和拉曼光譜力常數(shù)k：與鍵長、鍵能有關(guān)：鍵能↑（大），鍵長↓(短)，k↑。

化學(xué)鍵鍵長（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。第五章紅外和拉曼光譜

分子振動(dòng)頻率習(xí)慣以(波數(shù))表示：

由此可見：(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)(短波長區(qū)）；反之，出現(xiàn)在低波數(shù)區(qū)(高波長區(qū))第五章紅外和拉曼光譜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)15

179.5

9.94.5

5.6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

第五章紅外和拉曼光譜五、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)生紅外吸收光譜第五章紅外和拉曼光譜

=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。偶極矩電荷距離第五章紅外和拉曼光譜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)。第五章紅外和拉曼光譜§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、檢測器以及記錄顯示裝置組成。第五章紅外和拉曼光譜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，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。第五章紅外和拉曼光譜第五章紅外和拉曼光譜2、吸收池

因玻璃、石英等材料不能透過紅外光，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)（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。第五章紅外和拉曼光譜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。第五章紅外和拉曼光譜4、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成電信號(hào)。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(jì)。紅外光能量低，因此常用熱電偶、測熱輻射計(jì)、熱釋電檢測器和碲鎘汞檢測器等。第五章紅外和拉曼光譜第五章紅外和拉曼光譜（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。第五章紅外和拉曼光譜（3）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。第五章紅外和拉曼光譜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。第五章紅外和拉曼光譜

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。第五章紅外和拉曼光譜薄膜法：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。第五章紅外和拉曼光譜§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.濃度第五章紅外和拉曼光譜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。第五章紅外和拉曼光譜第五章紅外和拉曼光譜一些化學(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第五章紅外和拉曼光譜2.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(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-COR

C=01715cm-1;R-COH

C=01730cm-1；R-COCl

C=01800cm-1;R-COF

C=01850cm-1;F-COF

C=01928cm-1;R-CONH2

C=01680cm-1;第五章紅外和拉曼光譜

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。第五章紅外和拉曼光譜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。第五章紅外和拉曼光譜3.場效應(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)生場效應(yīng)。場效應(yīng)不是通過化學(xué)鍵，而是原子或原子團(tuán)的靜電場通過空間相互作用。

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。第五章紅外和拉曼光譜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。第五章紅外和拉曼光譜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，鍵長縮短，振動(dòng)波數(shù)增加。第五章紅外和拉曼光譜

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，鍵長增大，振動(dòng)波數(shù)減小。1576cm-11611cm-11644cm-1第五章紅外和拉曼光譜5.跨環(huán)效應(yīng)(Transannulareffect,T)跨環(huán)效應(yīng)是通過空間發(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-第五章紅外和拉曼光譜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。第五章紅外和拉曼光譜

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。第五章紅外和拉曼光譜

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

）第五章紅外和拉曼光譜*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)通過公共原子使另一個(gè)鍵的長度發(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）。第五章紅外和拉曼光譜*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。第五章紅外和拉曼光譜二、外部因素的影響1、溶劑的影響在溶液中測定光譜時(shí)，由于溶劑的種類、溶劑的濃度和測定時(shí)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，在紅外光譜測定中，應(yīng)盡量采用非極性的溶劑。第五章紅外和拉曼光譜羧酸中的羰基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)。第五章紅外和拉曼光譜

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。第五章紅外和拉曼光譜常見的有機(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)4000

2500cm-1X—H伸縮振動(dòng)區(qū)（X=O，N，C，S）(2)2500

2000cm-1三鍵，累積雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)(3)2000

1500cm-1雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)(4)1500

600cm-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第五章紅外和拉曼光譜1、X—H伸縮振動(dòng)區(qū)（4000

2500cm-1，X=C、N、O、S等）1、O—H伸縮振動(dòng)3650

3200cm-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。第五章紅外和拉曼光譜

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。第五章紅外和拉曼光譜

羧酸與醇、酚的區(qū)別在于前者有vC=O的吸收帶。第五章紅外和拉曼光譜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)無吸收帶。第五章紅外和拉曼光譜

（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)。第五章紅外和拉曼光譜

當(dāng)胺的鑒別難以確認(rèn)時(shí)，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)移動(dòng)來確認(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，以此來判別化合物中是否含有不飽和的C-H鍵。第五章紅外和拉曼光譜

（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)，無羥基干擾時(shí)，可以從譜帶的強(qiáng)度和形狀來識(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)。第五章紅外和拉曼光譜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。第五章紅外和拉曼光譜

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)度較弱第五章紅外和拉曼光譜二、叁鍵（C

C）和累積雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)（2500

1900cm-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（2100

2140cm-1）

RCCR’（2190

2260cm-1）

R=R’時(shí)（乙炔及全對(duì)稱雙炔），無紅外活性，此區(qū)域內(nèi)無吸收峰。第五章紅外和拉曼光譜

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2250

2240cm-1范圍內(nèi)。吸收峰強(qiáng)度較C≡C強(qiáng)。非共軛2240

2250cm-1

與苯環(huán)或雙鍵共軛2220

2230cm-1第五章紅外和拉曼光譜

（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)。第五章紅外和拉曼光譜

（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。第五章紅外和拉曼光譜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。第五章紅外和拉曼光譜三、雙鍵伸縮振動(dòng)區(qū)（1900

1500cm-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（1850

1600cm-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。第五章紅外和拉曼光譜(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)。第五章紅外和拉曼光譜(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；第五章紅外和拉曼光譜(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。第五章紅外和拉曼光譜（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；第五章紅外和拉曼光譜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。第五章紅外和拉曼光譜（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。第五章紅外和拉曼光譜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。第五章紅外和拉曼光譜四、C-X的伸縮振動(dòng)及其他鍵的彎曲振動(dòng)區(qū)域（1500

600cm-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；第五章紅外和拉曼光譜

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。第五章紅外和拉曼光譜

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。第五章紅外和拉曼光譜單取代：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第五章紅外和拉曼光譜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。第五章紅外和拉曼光譜

（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。第五章紅外和拉曼光譜

（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)。第五章紅外和拉曼光譜第五章紅外和拉曼光譜紅外光譜的八個(gè)峰區(qū)第五章紅外和拉曼光譜一、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，一般通過圖譜對(duì)照即可。對(duì)于沒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。最常見的標(biāo)準(zhǔn)圖譜有三種：光譜解析及應(yīng)用第五章紅外和拉曼光譜(1)薩特勒（Sadtler）標(biāo)準(zhǔn)紅外光譜集它是由美國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)穿孔卡片它由英國和德國聯(lián)合編制?？ㄆ腥N類型：桃紅色卡片為有機(jī)化合物，淡藍(lán)色卡片為無機(jī)化合物，淡黃色卡片為文摘卡片。卡片正面是化合物的許多重要數(shù)據(jù)，反面則是紅外光譜圖。第五章紅外和拉曼光譜(3)“API”紅外光譜資料它由美國石油研究所（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。第五章紅外和拉曼光譜（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：第五章紅外和拉曼光譜

（3）查找基團(tuán)頻率,推測分子可能的基團(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）通過其它定性方法進(jìn)一步確證：UV-Vis、MS、NMR等。第五章紅外和拉曼光譜例1某未知物的分子式為C12H24,測得其紅外光譜圖如圖，試推測其結(jié)構(gòu)式。第五章紅外和拉曼光譜解（1）計(jì)算不飽和度

UN=1+12+（0-24）/2=1

說明該化合物分子具有一個(gè)雙鍵或一個(gè)環(huán)。（2）圖譜解析

3075cm-1處有吸收峰,說明存在與不飽和碳相連的氫,因此,該化合物肯定為烯。在1640cm-1還有C=C伸縮振動(dòng)吸收,更進(jìn)一步證實(shí)了烯基的存在。

3000～2800cm-1的吸收峰組說明有大量飽和碳的存在。在2920、2850cm-1的強(qiáng)吸收說明CH2