【正文】 725680cm1 800770cm1 900860cm1 900860cm1 720685cm1 860800cm1 865810cm1 730675cm1 芳香烴 3026 苯環(huán)的CH伸縮振動 C=C骨架伸經(jīng)縮振動 間二甲苯的紅外光譜 不同取代的苯=CH面外彎曲振動有較大不同 取代苯 不同取代的苯 =CH面外彎曲振動有較大不同 鄰二甲苯的紅外光譜 742 3021 C=C伸縮振動 醇 游離羥基 36503590 締合羥基 35203100 CO 伯醇 1050 cm1 仲醇 11001125 叔醇 11501200 醇 己醇的紅外光譜 締合 OH伸縮振動 35003200 游離的羥基在 36503580cm1出現(xiàn)窄的吸收譜帶。 通常在極性溶劑中，溶質(zhì)分子的極性基團的伸縮振動頻率隨溶劑極性的增加而向低波數(shù)方向移動，并且強度增大 。 分子在氣態(tài)時，其相互作用力很弱，此時可以觀 察到伴隨振動光譜的轉(zhuǎn)動精細結(jié)構(gòu)。振動耦合常出現(xiàn)在一些二羰基化合物中，如，羧酸酐 中，兩個羰基的振動耦合，使 ?C=O吸收峰分裂成兩個峰，波數(shù)分別為1820 cm1 （反對耦合）和 1760 cm1 （對稱耦合） 。 氫鍵的影響 氫鍵的形成使參與形成氫鍵的原化學(xué)鍵的鍵力常數(shù)降低，吸收頻率低波數(shù)方向。 中介效應(yīng) 當(dāng)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(yīng) 。隨著取代原子電負性的增大或取代數(shù)目的增加，誘導(dǎo)效應(yīng)越強，吸收峰向高波數(shù)移動的程度越顯著。因此了解影響基團頻率的因素，對解析紅外光譜和推斷分子結(jié)構(gòu)都十分有用。 紅外光譜的吸收強度一般定性地用很強（ vs）、強（ s）、中（ m）、弱（ w）和很弱（ vw）等表示。 吸收峰減少的原因 紅外譜圖的峰強 ? 振動躍遷過程中偶極矩的變化。實際上， 絕大多數(shù)化合物在紅外光譜圖上出現(xiàn)的峰數(shù)遠小于理論上計算的振動數(shù) ? 對稱分子在振動過程中不發(fā)生偶極極矩的變化 ? 頻率完全相同的振動彼此發(fā)生簡并。 記錄被吸收光子的頻率 (波數(shù) )或波長及相應(yīng)的吸收強度，即形成 IR譜圖。 相應(yīng)這種變化 ， 分子中總是存在著不同的振動狀態(tài) ， 有著不同的振動頻率 ， 因而形成不同的振動能級 。 ? 70年代中期，紅外光譜已成為有機化合物結(jié)構(gòu)鑒定的最重要的方法。朱云峰 Email: Tel: 18698652396 : 63479699 材料近代研究方法 主要內(nèi)容及參考書 主要內(nèi)容 ?紅外光譜與激光拉曼光譜分析 ?紫外光譜 ?熱分析（熱重分析法，示差掃描量熱法，動態(tài)熱機 械分析法，熱分析與其它分析方法的聯(lián)用技術(shù)） 主要參考書 ?張美珍 .聚合物研究方法 .中國輕工業(yè)出版社 ， 2022 ?殷敬華 ,莫志深 .現(xiàn)代高分子物理學(xué) （ 下冊 ） .科學(xué)出版 社 ， 2022 光的波動性 λ ? 近幾十年來，傅里葉變換紅外的問世以及一些新技術(shù)的出現(xiàn)，使紅外光譜得到更加廣泛的應(yīng)用。 能級間的能量差與紅外光子的能量相當(dāng) 。 IR譜一般以波數(shù) (cm1)或波長 λ (μ m)為橫坐標，以透光率 T(％ )為縱坐標，基團的吸收愈強則曲線愈向下降。 ? 強寬峰覆蓋與它頻率相近的弱而窄的吸收峰。 ①化學(xué)鍵兩端連接的原子電負性差別大，則伸縮振動時引起的峰也越強。按摩爾吸光系數(shù)的大小劃分吸收峰的強弱等級，具體如下： 100 非常強峰（ vs） 20 100 強峰（ s） 10 20 中強峰（ m） 1 10 弱峰（ w） 2121mmmm????分子的振動頻率決定分子基團吸收的紅外光頻率，即紅外吸收位置。 影響基團頻率位移的因素大致可分為 內(nèi)部因素 和 外部因素 。 誘導(dǎo)效應(yīng) ORR COClR COBrR C1715cm1 17851815cm1 ～ 1812cm1 鹵素的吸電子作用使羰基的雙鍵性增加 OFR C～ 1869cm1 共軛效應(yīng) 共軛效應(yīng)使共軛體系中的電子云密度平均化，結(jié)果使原來的雙鍵略有伸長 (即電子云密度降低 )、力常數(shù)減小，使其吸收頻率向低波數(shù)方向移動。 例如：酰胺 中的 C=O因氮原子的共軛作用，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鍵的力常數(shù)下 降，使吸收頻率向低波數(shù)位移。但振動時偶極矩的變化加大，吸收強度增加。 Fermi共振 當(dāng)一振動的倍頻與另一振動的基頻接近 時，由于發(fā)生相互作用而產(chǎn)生很強的吸收峰或 發(fā)生裂分，這種現(xiàn)象稱為 Fermi共振 。 液態(tài)和固態(tài)分子間作用力較強，在有極性基團存 在時，可能發(fā)生分子間的締合或形成氫鍵，導(dǎo)致特征吸收帶 外部因素 頻率、強度和形狀有較大的改變。因此， 在紅外光譜測定中，應(yīng)盡量采用 非極性的溶劑 。形成氫鍵使吸收向低頻移動。 色散型紅外光譜儀原理示意圖如下圖所示。 紅外光譜儀 1 . 光源 紅外光譜儀中所用的光源通常是一種惰性固體，用電加熱使之發(fā)射高強度的連續(xù)紅外輻射 。但在室溫下是非導(dǎo)體，因此， 在工作之前要 預(yù)熱 。 紅外光譜儀 2 . 吸收池 因玻璃、石英等材料不能透過紅外光，紅外吸收池要用 可透過紅外光的 NaCl、 KBr、 CsI、 KRS5（ TlI 58%，TlBr42%） 等材料制成窗片 。 色散元件常用 復(fù)制的閃耀光柵 。 國產(chǎn)雙光束比例記錄紅外分光光度計 紅外光譜儀 二、 Fou rier變換紅外光譜儀 （ FTIR） Fourier變換 紅外光譜儀 沒有色散元件， 主要由光源（硅碳棒、高壓汞燈）、 Michelson干涉儀、檢測器、計算機和記錄儀組成 。當(dāng)兩束光的光程差為?/2的偶數(shù)倍時，則落在檢測器上的相干光相互疊加，產(chǎn)生明線，其相干光強度有極大值；相反，當(dāng)兩束光的光程差為 ?/2的奇數(shù)倍時，則落在檢測器上的相干光相互抵消，產(chǎn)生暗線，相干光強度有極小值。 （ 2）具有很高的分辨率 通常 Fourier變換 紅外光譜儀分辨率達 ~ cm1，而一般棱鏡型的儀器分辨率在 1000 cm1處有 3 cm1 ，光柵型紅外光譜儀分辨率也只有 。 一、紅外光譜法對試樣的要求