【正文】 基團(tuán)頻率主要由化學(xué)鍵的力常數(shù)決定 。 CH， NH的變形振動； CO， CX的伸縮振動； CC骨架振動等。 苯衍生物的紅外光譜圖 （ 3） C=O （ 1850 ? 1600 cm1 ） 碳氧雙鍵的特征峰，強(qiáng)度大，峰尖銳。 注意區(qū)分 — NH伸縮振動： 3500 ? 3100 cm1 （ 3）不飽和碳原子上的 =C— H（ ? C— H ） 苯環(huán)上的 C— H 3030 cm1 =C— H 3010 ? 2260 cm1 ? C— H 3300 cm1 （ 2）飽和碳原子上的 — C— H 3000 cm1 以上 — CH3 2960 cm1 反對稱伸縮振動 2870 cm1 對稱伸縮振動 — CH2— 2930 cm1 反對稱伸縮振動 2850 cm1 對稱伸縮振動 — C— H 2890 cm1 弱吸收 3000 cm1 以下 2． 叁鍵（ C ?C）伸縮振動區(qū) （ 2500 ? 1900 cm1 ） 在該區(qū)域出現(xiàn)的峰較少； （ 1） RC ? CH （ 2100 ? 2140 cm1 ） RC ? CR’ （ 2190 ? 2260 cm1 ） R=R’ 時，無紅外活性 （ 2） RC ?N （ 2100 ? 2140 cm1 ） 非共軛 2240 ? 2260 cm1 共軛 2220 ? 2230 cm1 僅含 C、 H、 N時：峰較強(qiáng)、尖銳； 3． 雙鍵伸縮振動區(qū)（ 1900 ? 1200 cm1 ） （ 1） RC=CR’ 1620 ? 1680 cm1 強(qiáng)度弱， R=R’ （對稱）時， 無紅外活性。 可分為幾個區(qū) 。 連接原子的主要為價鍵力 ， 處于不同分子中的價鍵力受外界因素的影響有限 ！ 即各基團(tuán)有其自已特征的吸收譜帶 。 泛頻峰可以觀察到 ，但很弱 ， 可提供分子的 “ 指紋 ” 。 1允許躍遷 ） 。 而偶極距變化主要由化學(xué)鍵兩端原子間的電負(fù)性差；振動形式； 2） 強(qiáng)度比 UVVis強(qiáng)度小 23個數(shù)量級； 3） IR光度計(jì)能量低 ， 需用寬狹縫 ， 同一物質(zhì)的 ?隨不同儀器而不同 ， 因此常用 vs, s, m等來表示吸收強(qiáng)度 。 峰強(qiáng)度可用很強(qiáng) （ vs） 、 強(qiáng) （ s） 、 中 （ m） 、 弱 （ w） 、 很弱 （ vw） 等來表示 。 3. 譜帶強(qiáng)度 分子對稱度高 ， 振動偶極矩小 ， 產(chǎn)生的譜帶就弱；反之則強(qiáng) 。又稱彎曲振動或變角振動。 簡正振動基本形式 伸縮振動 ?： 變形振動 ?： 伸縮振動 ?： 原子沿鍵軸方向伸縮，鍵長變化但鍵角不變的振動。 簡正振動 整個分子質(zhì)心不變 、 整體不轉(zhuǎn)動 、 各原子在原地作簡諧振動且頻率及位相相同 。 因?yàn)檎駝幽芰孔兓橇孔踊?， 分子中各基團(tuán)之間 、 化學(xué)鍵之間會相互影響 ，即分子振動的波數(shù)與分子結(jié)構(gòu) （ 內(nèi)因 ） 和所處的化學(xué)環(huán)境（ 外因 ） 有關(guān) 。 cm16 502/12 0713 07211 ??????rAkkcv??? 影響基本振動躍遷的波數(shù)或頻率的直接因素為化學(xué)鍵力常數(shù) k 和原子質(zhì)量 。5102113071130721???????例題 : 由表中查知 C=C鍵的 K = ? ,令其為 , 計(jì)算波數(shù)值。rAkA/N39。 非對稱分子：有偶極矩 ， 紅外活性 。 分子振動能量 EV=（ V+1/2） h? ?為分子振動頻率 ， V為振動量子數(shù) ， 其值取 0， 1， 2 … ， 分子中不同振動能級差為 ?EV= ?Vh? 條件二： 輻射與物質(zhì)之間必須有耦合作用 磁場 電場 交變磁場 ? 分子固有振動 ?a 偶極矩變化 （能級躍遷） 紅外吸收 無偶極矩變化 無紅外吸收 對稱分子：沒有偶極矩，輻射不能引起共振，無紅外活性。 7） 與色譜等聯(lián)用 （ GCFTIR） 具有強(qiáng)大的定性功能 。 應(yīng)用： 有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)解析 。 輻射 → 分子振動能級躍遷 → 紅外光譜 → 官能團(tuán) →分子結(jié)構(gòu) 紅外光譜的表示方法： 紅外光譜以 T~?或 T~ 來表示 ， 下圖為苯酚的紅外光譜 。第 4章 紅外光譜法 （ Infrared Analysis, IR） 概述 基本原理 1. 產(chǎn)生紅外吸收的條件 2. 分子振動 3. 譜帶強(qiáng)度 4. 振動頻率 5. 影響基團(tuán)頻率的因素 紅外光譜儀器 試樣制備 應(yīng)用簡介 概述 1. 定義 ：樣品受到頻率連續(xù)變化的紅外光照射時 ， 分子吸收其中一些頻率的輻射 ， 分子振動或轉(zhuǎn)動引起偶極矩的凈變化 ， 使振 轉(zhuǎn)能級從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài) ， 相應(yīng)于這些區(qū)域的透射光強(qiáng)減弱 ， 記錄百分透過率 T%對波數(shù)或波長的曲線 ， 即為紅外光譜 。 紅外光譜又稱分子振動轉(zhuǎn)動光譜 ， 屬分子吸收光譜 。 ?T(%) )//(10/ 41~ mcm ??? ??注意換算公式： 可以用峰數(shù)，峰位，峰形，峰強(qiáng)來描述。 定性：基團(tuán)的特征吸收頻率； 定量：特征峰的強(qiáng)度； 紅外光譜與有機(jī)化合物結(jié)構(gòu) 2. 紅外光區(qū)劃分 紅外光譜 (~1000?m) 遠(yuǎn)紅外 (轉(zhuǎn)動區(qū) ) (251000 ?m) 中紅外 (振動區(qū) ) (~25 ?m) 近紅外 (泛頻） (~ ?m) 倍頻 分子振動轉(zhuǎn)動 分子轉(zhuǎn)動 分區(qū)及波長范圍 躍遷類型 （常用區(qū)） 13158~4000/cm1 400~10/cm1 4000~400/cm1 3. 紅外光譜特點(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 IR譜的波數(shù)位置 、 波峰數(shù)目及強(qiáng)度確定分子基團(tuán) 、 分子結(jié)構(gòu)； 4） 定量分析； 5） 固 、 液 、 氣態(tài)樣均可用 ， 且用量少 、 不破壞樣品 ； 6） 分析速度快 。 基本原理 1. 產(chǎn)生紅外吸收的條件 分子吸收輻射產(chǎn)生振轉(zhuǎn)躍遷必須滿足兩個條件： 條件一： 輻射光子的能量應(yīng)與振動躍遷所需能量相等 。 如： N O Cl2 等。 2. 分子振動 1） 雙原子分子振動 分子的兩個原子以其平衡點(diǎn)為中心 ， 以很小的振幅 （ 與核間距相比 ） 作周期性 “ 簡諧 ” 振