影響紅外光譜吸收頻率的因素

2.2影響紅外光譜吸收頻率的因素

吸收峰的位置與分子結構有關。從特征吸收峰的波數(shù)與強度可以推測化合物的分子結構。對于同一種官能團，吸收峰的位置不是固定的，有一個波數(shù)范圍。吸收峰的位置受多種因素的影響，如質量效應、電子效應、空間效應、氫鍵、振動的偶合及外在因素等。1精選課件1.質量效應由質量不同的原子構成的化學鍵，其振動頻率是不同的。X－H：

當X是同族元素時，隨質量增大頻率明顯變小。如波數(shù)C-H>Si-H>Ge-H>Sn-H當X是同周期元素時，隨原子序數(shù)的增大頻率反而升高。如波數(shù)F-H比C-H大1000cm－1當含氫基團的H原子被氘取代后，基團的吸收頻率會向低波數(shù)的方向變化。2精選課件電子效應2.電子效應誘導效應它們都是由于化學鍵的電子分布不均勻引起的。中介效應共軛效應3精選課件由于取代基具有不同的電負性，通過靜電誘導作用，引起分子中電子分布的變化，從而使基團的特征頻率發(fā)生了位移。（1）誘導效應（I效應）隨著取代原子電負性的增大或取代數(shù)目的增加，誘導效應越強，吸收峰向高波數(shù)移動的程度越顯著。4精選課件當含有孤對電子的原子（O、S、N等）與具有多重鍵的原子相連時，也可起類似的共軛作用，稱為中介效應。（2）中介效應由于含有孤對電子的原子的共軛作用，使C=O上的電子云更移向氧原子，C=O雙鍵的電子云密度平均化，造成C=O鍵的吸收頻率向低波數(shù)位移。5精選課件當雙鍵之間以一個單鍵相連時，雙鍵π電子發(fā)生共軛而離域，降低了雙鍵的力常數(shù)，從而使雙鍵的伸縮振動頻率降低，但吸收強度提高。（3）共軛效應6精選課件（1）空間阻礙

3.空間效應指分子中的大基團產生的位阻作用，迫使鄰近基團間的鍵角變小或共軛體系之間單鍵鍵角偏轉，使基團的振動頻率和峰形發(fā)生變化。

當共軛體系的共平面性質被偏離或破壞時，吸收頻率增高，吸收強度降低。

7精選課件（2）環(huán)張力

對于環(huán)烯，隨著環(huán)的減小，環(huán)的張力變大，環(huán)內各鍵削弱，伸縮振動頻率降低，而環(huán)外的鍵卻增強，伸縮振動頻率升高。

8精選課件氫鍵的形成使電子云密度平均化，從而使伸縮振動頻率降低。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。

分子內氫鍵不受濃度影響，分子間氫鍵受濃度影響較大。4.氫鍵9精選課件含有同原子的兩個鍵，如果其單鍵的振動頻率相同或相近，它們之間即會發(fā)生較強的相互作用，由于兩諧振子的相位或偶合情況不同，出現(xiàn)分別低于和高于單個諧振子位置的兩個頻率，此頻率含有兩個諧振子的成分。5.振動的偶合

例如，異丙基的兩個甲基同時和一個碳原子相連，由于相互偶合作用引起甲基對稱振動分裂為二，出現(xiàn)在1385cm－1和1365cm－1，對確認異丙基的存在是非常有用的。10精選課件樣品所處物態(tài)、制備樣品的方法、溶劑的性質、氫鍵、結晶條件、吸收池厚度、色散系統(tǒng)以及測試溫度等。6.外在因素（測定條件）

①物態(tài)效應②溶劑效應11精選課件①物態(tài)效應正己酸的紅外光譜a蒸氣(134℃)b液體(室溫)12精選課件②溶劑效