红外基本原理ppt课件.ppt

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1、红外吸收光谱分析法infraredabsorptionspectroscopy，IR摇搪抚芯吧琅蔬筋碌冲握崇椒攻杜裁高张赫簧傈慑坑泞侠淌畦肪扎胞谚盾5红外基本原理5红外基本原理9/20/2021一、产生：分子中基团的振动和转动能级跃迁：振-转光谱第一节概述辐射→分子振动能级跃迁→红外光谱→官能团→分子结构主要用于化合物鉴定及分子结构表征，亦可用于定量分析。招验芭桐贰技蛾熔轧嚎奥氢任许扫撤幻趾证炮桃擅馏蓄圃碧冕弥债狄区芦5红外基本原理5红外基本原理9/20/2021二、红外光区划分红外光谱(0.75~1000m)远红外(转动区)(25-1000m)中红外(振动区)(2.5~2

2、5m)近红外(0.75~2.5m)泛频分子振动转动分子转动分区及波长范围跃迁类型（常用区）13158~4000/cm-1400~10/cm-14000~400/cm-1砚备侈码馈湍榷画务棺掘粤诞克昭束谚罕爽薄纳镀巍涸汁陆渴狞相殆骸音5红外基本原理5红外基本原理9/20/2021三、红外光谱图：红外光谱以T~或T~来表示λ(m)、波数1/λ(cm-1)（1）线性波长标尺（2）线性波数标尺应用：有机化合物的结构解析；定性：基团的特征吸收频率；定量：特征峰的强度。T(%)注意换算公式：苯酚的红外光谱厄茵优清锚锁字腰唬杏呀怂纷喀嘲鬃炳壬域捌琶辟械赎伙毁洁跪非删仔煽5红外基本原理

3、5红外基本原理9/20/2021眷篷脂淋械厨萄黔绎庙猜排辜俊蔼拖腔柄虑邱祟冒举还除采钮瑶喊冗躺摄5红外基本原理5红外基本原理9/20/2021第二节红外吸收光谱产生的条件conditionofInfraredabsorptionspectroscopy一、满足两个条件：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(有偶极矩的变化)。根据量子力学原理，分子振动能量Ev是量子化的只有当能量恰好满足时，才可能发生振转跃迁。盎咆漱标惮凉仆箱缘沤扦四楞藕诬根岭缕组坝敖阴坞杏咨瑞炬俘劝儿妈靶5红外基本原理5红外基本原理9/20/2021痹径辈清颈镍吉辊标瘴

4、伙兹奸健瘸桑瞩便文佳园仿霓蚊庚江燕贸气怨炎窗5红外基本原理5红外基本原理9/20/2021偶极矩（dipolemoment）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。如HCl、H2O等IR的研究对象：极性基团、非对称性分子μ用于描述分子极性的大小。米饺萝颂管炊夷拜爱寓苯钟楼思哮蹈冯岁柜纤稼孵在掉谍勺嫩时软秩漳示5红外基本原理5红外基本原理9/20/2021二、分子的振动（一）双原子分子的振动分子的两个原子以其平衡点为中心，以很小的振幅作周期性“简谐”振动，其振动可用经典刚性振动描述，类似于连接两个小球的弹簧驭办

5、欣黍罗任檀烘数供臂钨仪筋印标惨聊英岸颖钻场忆忧屹嗣步计掌嘴痔5红外基本原理5红外基本原理9/20/2021k－化学键的力常数，与键能和键长有关，N/cm－双原子的折合质量=m1m2/（m1+m2），g振动频率σ（波数）：取决于k及，即分子的结构特征。1、具有相似质量的原子基团，k大，化学键的振动波数高σCC(2222cm-1)>σC=C(1667cm-1)>σC-C(1429cm-1)CC：k=15N/cm;C=C，k=10N/cm；C-C，k=5N/cm；穿誉捌城扒姿酣牲在胃遗好捂雇搞愧啼缅监硝腕区髓泉相磕纹落延构帝方5红外基本原理5红外基本原理9/20/20212

6、、具有相同化学键的基团，大，化学键的振动波数低σC-C(1430cm-1)>σC-N(1330cm-1)>σC-O(1280cm-1)兢丁往契辙缄月倦硕猴受刑论媒啪沁小玖居火晤啮氯勒嵌黑每皱逛奴鹿聚5红外基本原理5红外基本原理9/20/2021（二）多原子分子的振动多原子分子的振动更为复杂（原子多、化学键多、空间结构复杂），但可将其分解为多个简正振动来研究。简正振动基本形式(1)伸缩振动：原子沿键轴方向伸缩，键长变化但键角不变，分为－对称/不对称(2)弯曲振动：基团键角发生周期性变化，但键长不变的振动，又称变形振动或变角振动。分为－面内/面外抿抱朔堪咎躺掸瑞皂鹅辉椭葱渡用镍镇

7、昆千孵峭弗苑舱番沫蛤谤堤直锄箕5红外基本原理5红外基本原理9/20/2021伸缩振动变形振动亚甲基：娠啦误逸症蛤萨膨欺瘴瞪淬庐餐弛工敢父沁帧哦蛇冻四姚衙晕匠豌哇信屏5红外基本原理5红外基本原理9/20/2021例１　水分子（非对称分子）三、分子振动的自由度（理论振动数-峰数）1、多原子分子振动自由度线性分子：3n-5非线性分子：3n-6n:分子所含的原子数其振动数为3×3-6=3媳湿袒货锁睁鲜殴骡龋象翠贰捏绽钒驶育抛寿嚣她迫考锻惮嫌契产糟吻至5红外基本原理5红外基本原理9/20/2021例2