仪器分析06红外吸收光谱法A幻灯片.pptVIP

理论上，多原子分子的振动数应与谱峰数相同，但实际上，谱峰数常常少于理论计算出的振动数，这是因为： a) 偶极矩的变化??=0的振动，不产生红外吸收； b) 谱线简并（振动形式不同，但其频率相同）； c) 仪器分辨率或灵敏度不够，对一些频率很近的峰分不开, 有些谱峰观察不到。 d) 波长超过了仪器的可测范围（4000-400cm-1） 影响峰数减少的原因 CO2分子 ---线性分子 6-2-4 吸收谱带的强度 红外吸收谱带的强度取决于分子振动时偶极矩的变化，而偶极矩与分子结构的对称性有关。振动的对称性越高，振动中分子偶极矩的变化越小，谱带强度就越弱。一般来说，极性较强的基团振动，吸收强度较大，极性较弱的基团振动，吸收较弱。 在红外光谱法中，一般按摩尔吸光系数ε的大小来划分吸收峰的强弱等级： ε100为非常强峰（vs）， 20ε100为强峰（s）， 10ε20为中强峰 (m)， 1ε10为弱峰（w）。 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。无瞬间偶极矩变化时，无红外吸收。 CO2分子（有一种振动无红外活性） （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 （3）瞬间偶极矩变化大，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 基团频率：p111 通过对大量标准样品的红外光谱的研究，处于不同有机物分子的同一种官能团的振动频率变化不大，即具有明显的特征性。 通常把这种出现在一定波数位置，能代表某基团存在，且有较高强度的吸收谱带称为基团特征吸收谱带，其吸收最大值的波数位置称为基团特征频率，简称基团频率。 6-2-5 基团频率和特征吸收峰 1. 基团频率区和指纹区 具有分析价值的基团频率在 4000-1300 cm-1，称为基团频率区或官能团特征区。区内的峰是由伸缩振动产生的吸收带，受分子其余部分的影响较少，比较稀疏，易于辨认，常用于鉴定官能团。 这是因为连接原子的主要为价键力，处于不同分子中的价键力受外界因素的影响有限，即各基团有其自已特征的吸收谱带。 基团频率区：p111 (1) 4000-2500 cm-1 为 x-H 伸缩振动区（x 为 O、N、C等原子)。若在 3000 cm-1 以上有 C-H 吸收，可以预料化合物是不饱和的 = C-H；若小于 3000 cm-1 有吸收则化合物是饱和的。 (2) 2500-2000 cm-1为叁键和累积双键区。 (3) 2000-1500 cm-1为双键伸缩振动区。 (4) 1500-1300 cm-1 X-H变形振动 C-H，N-H 变形振动，CH3在1380-1370 cm-1，一个特征的变形振动吸收峰 X-H 伸缩振动区：4000-2500 cm-1 - 醇、酚、酸等 3650~3580 低浓度（峰形尖锐） O - H 3650~3200 3550~3200 高浓度（强宽峰） N - H 3500~3300 胺、酰胺等，可干扰 O - H 峰 饱和 （ 3000 以 下 ） 与不饱和 （ 3000 以 上 ） 饱和 - C - H （ 3000 - 2800 ） - CH 3 (2960 ， 2870) - CH 2 ( 2930 ， 2850) 不饱和 =C - H （ 3010~3040 ） 末端 =CH （ 3085 ） 不饱和 o C - H (2890~3300) 较 弱 （ 2 8 9 0 ） 、 较 强 （ 3 3 0 0 ） C H 3000 左右 A rC - H (3030) 比 饱 和 C - H 峰 弱 ， 但 峰 形 却 更 尖锐 叁键及累积双键区（2500~2000 cm-1） 双键伸缩振动区（2000~1500 cm-1） C 结合 900-600 cm-1 区域苯环的C-H 面外变形振动吸收峰，共同确定苯环的取代基类型是很可靠的。 苯衍生物的红外光谱图 分子的某些振动与分子的整体结构有关。如 C-C 单键的伸缩振动，C-H 等键的变形振动等，大多受到分子其余部分结构的强烈影响。这些振动的吸收带频率常出现在 1300-600 cm-1。当分子结构稍有不同时，该区吸收就有细微的差异，并显示出分子的特征。这犹如人的指纹各不相同一样，因此称为指纹区。 指纹区对于认证结构