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红外光谱 红外光谱仪 Thermo Nicolet 学些什么? 红外光谱如何产生? 红外光谱如何表示? 红外光谱如何在结构解析中有何作用? 如何解析红外光谱图? 红外光谱如何产生? 1.分子振动与红外光谱 (1).分子的振动方式 (a)伸缩振动： (b)弯曲振动： 值得注意的是：不是所有的振动都能引起红外吸收，只有偶极矩(μ)发生变化的，才能有红外吸收。 红外光谱的产生 有瞬时偶极矩变化的振动吸收红外光而发生振动能级的跃迁。这种由于吸收红外光谱而产生的光谱叫红外吸收光谱或红外光谱。 (2).振动方程式（Hooke定律） 式中：k — 化学键的力常数，单位为N.cm-1 μ — 折合质量，单位为g 力常数k：与键长、键能有关：键能↑（大），键长↓（短），k↑。 化学键 键长（nm） 键能 （KJ.mol-1） 力常数 k （N.cm-1） 波数范围 （cm-1） C―C 0.154 347.3 4.5 700～1200 C＝C 0.134 610.9 9.6 1620～1680 C≡C 0.116 836.8 15.6 2100～2600 红外光谱如何表示? 横坐标：波数（σ）400～4000 cm-1；表示吸收峰的位置。 纵坐标：透过率（T %），表示吸收强度。T↓，表明吸收的越好，故曲线低谷表示是一个好的吸收带。 I：表示透过光的强度； I0：表示入射光的强度。 一般指中红外（振动能级跃迁）。 指纹区 官能团区 红外光谱有何作用? 分子结构的测定(吸收峰的位置和形状) 未知物鉴定 混合物成分分析(吸收峰的强度) 测定分子的键长、键角、推断分子的立体结构，分析化学键的强弱等。 P122 单环芳烃 P182 卤代烃 P222 醇 P 237 酚 P253 醚 P279 醛酮 P310 羧酸 P363 硝基化合物 P374 胺 各种官能团的红外吸收位置 O-H, 3650-3100 cm-1 N-H, 3550-3100 cm-1 ?C-H 3320-3310 cm-1 =C-H 3085-3025 cm-1 Ar-H 3030 cm-1 C-H 2960-2870 cm-1 S-H 2590-2550 cm-1 C?C 2275-2100 cm-1 C=O 1850-1650 cm-1 C=C 1680-1600 cm-1 C6H6 1600-1450 cm-1 2853～2962cm-1 C—H 伸缩振动 1460cm-1、1380cm-1 C—H（—CH3、—CH2）面内弯曲振动 723cm-1 C—H[—(CH2)n—, n ≥ 4]平面摇摆振动； 若n＜4 吸收峰将出现在734～743cm-1处 2)鉴定已知化合物的程序解析谱图 a.烷烃 正己烷 =C—H伸缩振动 C—H 伸缩振动 C＝C伸缩振动 C—H（—CH3、—CH2） 面内弯曲振动 b.烯烃 2,4-二甲基-1-己烯 b.烯烃 反-2-己烯 =C—H伸缩振动 C—H 伸缩振动 C—H（—CH3、—CH2） 面内弯曲振动 c.炔烃 2-己炔 C—H 伸缩振动 C—H（—CH3、—CH2） 面内弯曲振动 Example 1 Example 2 总结:红外光谱的八个峰 如何解析红外光谱图？ 红外光谱的解析要点 1. 三要素：位置、强度、峰形 2. 同一基团的几种振动的相关峰是同时存在的 3. 解析顺序: 先官能团区, 后指纹区 4. 标准红外谱图的应用: 如 Sadtler 谱图集 红外光谱的解析步骤 化合物类型的判断 有机物或无机物 饱和化合物或不饱和化合物 烯烃、炔烃或芳烃 推断可能含有的功能团 先看特征频率区（4000-1300），再看指纹区（1300-400）。 先看强峰，再看弱峰 先找特征吸收峰，再找相关峰佐证 红外光谱的解析步骤 计算分子的不饱和度，根据不饱和度的结果推断分子中可能存在的官能团。 根据吸收峰的位置、强度、形状分析各种官能团及其相对关系，推出化合物的化学结