红外光谱(最全_最详细明了)、、

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1、分子振动光谱分子振动光谱---红外光谱与拉曼光谱---InfraredspectroscopyandRamanspectroscopy(IRandRaman)Vibrationspectroscopy一、红外光谱1.1红外光谱概述1.2红外光谱仪及实验方法1.3影响振动频率的因素1.4有机化合物基团的特征吸收1.1红外光谱概述（1）红外光谱图（表示方法一）纵坐标为吸收强度，横坐标为波长λ（m）和波数1/λ，单位：cm-1。可以用峰数，峰位，峰形，峰强来描述。纵坐标是：吸光度A应用：有机化合物的结构解析定性：基团的特征吸收频率；定量：特征

2、峰的强度；（表示方法二）纵坐标是百分透过率T%。百分透过率的定义是辅射光透过样品物质的百分率，即T%=I/I0×100%，I是透过强度，Io为入射强度。横坐标：上方的横坐标是波长λ，单位μm;下方的横坐标是波数（用表示，波数大，频率也大），单位是cm-1。在2.5μm处，对应的波数值为：=104/2.5(cm-1)=4000cm-1(cm-1)=1/λ(cm)=104/λ(μm)波数即波长的倒数，表示单位(cm)长度光中所含光波的数目。波长或波数可以按下式互换：一般扫描范围在4000~400cm-1。4.红外吸收光谱产生的条件满足两个条件

3、：(1)辐射应具有能满足物质产生振动跃迁所需的能量(2)辐射与物质间有相互偶合作用。对称分子：没有偶极矩，辐射不能引起共振，无红外活性。如：N2、O2、Cl2等。非对称分子：有偶极矩，红外活性。分子的振动分为伸缩振动和变形振动两类。伸缩振动是沿原子核之间的轴线作振动，键长有变化而键角不变，用字母υ来表示。变形振动是键长不变而键角改变的振动方式，用字母δ表示。伸缩振动分为不对称伸缩振动υas和对称伸缩振动υs。5．峰位、峰数与峰强（1）峰位化学键的力常数K越大，原子折合质量越小，键的振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区(短波长区);反之,出

4、现在低波数区(高波长区)（2）峰数峰数与分子自由度有关。无瞬间偶基距变化时，无红外吸收。（3）瞬间偶极矩大，吸收峰强；键两端原子电负性相差越大（极性越大），吸收峰越强；（4）由基态跃迁到第一激发态，产生一个强的吸收峰，基频峰；（5）由基态直接跃迁到第二激发态，产生一个弱的吸收峰，倍频峰.问题：C=O强；C=C弱；为什么？吸收峰强度跃迁几率偶极矩变化吸收峰强度偶极矩的平方偶极矩变化——结构对称性；对称性差偶极矩变化大吸收峰强度大符号：S(strong)M(medium)W(weak)B(broad)Sh(sharp)红外吸收峰强度

5、比紫外吸收峰小2～3个数量级；1.2红外光谱仪及实验方法（1）仪器类型与结构两种类型：色散型干涉型（傅立叶变换红外光谱仪）1.内部结构20:57:28日本岛津公司的DT-40FT-IR2.傅里叶变换红外光谱仪结构框图20:57:28干涉仪光源样品室检测器显示器绘图仪计算机干涉图光谱图FTS3.傅立叶变换红外光谱仪的原理与特点20:57:28光源发出的辐射经干涉仪转变为干涉光，通过试样后，包含的光信息需要经过数学上的傅立叶变换解析成普通的谱图。特点：(1)扫描速度极快(1s)；适合仪器联用；(2)不需要分光，信号强，灵敏度很高；(3)仪器小

6、巧。傅里叶变换红外光谱仪工作原理图20:57:284.色散型红外光谱仪主要部件20:57:28(1)光源能斯特灯：氧化锆、氧化钇和氧化钍烧结制成的中空或实心圆棒，直径1-3mm，长20-50mm；室温下，非导体，使用前预热到800C；特点：发光强度大；寿命0.5-1年；硅碳棒：两端粗，中间细；直径5mm，长20-50mm；不需预热；两端需用水冷却；(2)单色器光栅；傅立叶变换红外光谱仪不需要分光；20:57:28(3)检测器真空热电偶；不同导体构成回路时的温差电现象涂黑金箔接受红外辐射；傅立叶变换红外光谱仪采用热释电(TGS)和碲镉汞(

7、MCT)检测器；TGS：硫酸三苷肽单晶为热检测元件；极化效应与温度有关，温度高表面电荷减少(热释电)；响应速度快；高速扫描；（2）试样的制备1.3影响振动频率的因素1.3.1外部条件对吸收位置的影响1.3.2分子结构对基团吸收谱带位置的影响某一基团的特征吸收频率，同时还要受到分子结构和外界条件的影响。同一种基团，由于其周围的化学环境不同，其特征吸收频率会有所位移，不是在同一个位置出峰。基团的吸收不是固定在某一个频率上，而是在一个范围内波动。1.3.1外部条件对吸收位置的影响(1)物态效应：同一个化合物固态、液态和气态的红外光谱会有较大的差

8、异。如丙酮的υC=O,汽态时在1742cm-1，液态时1718cm-1，而且强度也有变化。（3）溶剂效应：用溶液法测定光谱时，使用的溶剂种类、浓度不同对图谱会有影响。(2)晶体状态的影响：固体