第1-4节 红外.pptVIP

拉曼光谱与红外光谱都是分子的振动光谱。 红外光谱是吸收光谱，拉曼光谱是散射光谱。 拉曼效应：光子和样品间发生非弹性碰撞，从而导致散射光频率位移的效应称为拉曼效应。 其中，拉曼位移与分子的振动、转动能级有关，因此可以通过拉曼光谱进行分子结构分析。 拉曼光的强度也可以进行定量分析。 不饱和度的计算 U=（8×2+2-8）/2=5 不饱和度大于4，分子中可能由苯环存在，由于仅含8个碳，因此分子应为含一个苯环一个双键。 1610，1580，1520，1430cm-1：苯环的骨架振动（1600、1585、1500及1450cm-1）。证明苯环的存在。 825cm-1：对位取代苯（833-810cm-1）。 1690cm-1：醛基—C=O伸缩振动吸收（1735-1715cm-1，由于与苯环发生共轭向低波数方向位移）。 2820和2730cm-1：醛基的C—H伸缩振动（2820和2720cm-1）。 1465和1395 cm-1：甲基的弯曲振动（1460和1380cm-1）。 1260和1030cm-1：C—O—C反对称和对称伸缩振动（1275-1010cm-1）。 由以上信息可知化合物的结构为： 第三章 红外光谱与拉曼光谱 一、 拉曼光谱概述 二、 基本原理 三、拉曼光谱仪 第五节 拉曼光谱 一、拉曼光谱概述 1928年，印度物理学家C. V. Raman发现光通过透明溶液时，有一部分光被散射，其频率与入射光不同，为 , 频率位移与发生散射的分子结构有关。 这种散射称为拉曼散射，频率位移称为拉曼位移。　　 由红外光谱及拉曼光谱可以获得分子结构的直接信息，仪器分辨率高。采用显微测定等手段可以进行非破坏、原位测定以及时间分辨测定等。 拉曼光谱图：拉曼光谱的横坐标为拉曼位移（以波数）表示, 纵坐标为拉曼光强。????? ??? 其中 为Stokes位移 为入射光波数。 拉曼光谱的特点： 　　其不足之处在于，激光光源可能破坏样品；荧光性样品测定一般不适用，需改用近红外激光激发等。 7.利用共振拉曼、表面增强拉曼可以提高测定灵敏度。 6.时间分辨测定可以跟踪10-12s量级的动态反应过程。 5.显微拉曼的空间分辨率很高，为1mm。 4.由Stokes、反Stokes线的强度比可测定样品体系的温度。 3.低波数段测定容易(如金属与氧、氮结合键的振动nM-O, nM-N等)。而红外光谱的远红外区不适用于水溶液，选择窗口材料、检测器困难。 2.可使用各种溶剂，尤其是能测定水溶液，样品处理简单。 1. 波长位移在中红外区。有红外及拉曼活性的分子,其红外光谱和拉曼光谱近似。 二、基本原理 1.拉曼散射的产生 2. 瑞利散射及拉曼散射的机理 瑞利(Rayleigh)散射，光子与分子间发生弹性碰撞，碰撞时只是方向发生改变而未发生能量交换。 拉曼散射，光子与分子碰撞后发生了能量交换，光子将一部分能量传递给样品分子或从样品分子获得一部分能量,因而改变了光的频率。 能量变化所引起的散射光频率变化称为拉曼位移。 当激发光与样品分子作用时，样品分子即被激发至能量较高的虚态。左边的一组线代表分子与光作用后的能量变化，粗线出现的几率大，细线表示出现的几率小，因为室温下大多数分子处于基态的最低振动能级。 Stokes位移:在溶液中,分子荧光的发射 相对于吸收 位移到较长的波长,称为Stokes位移。 这是由于受激分子通过振动弛豫而失去转动能,也由于溶液中溶剂分子与受激分子的碰撞,也会有能量的损失.因此,在激发和发射之间产生了能量损失 。 由于拉曼位移与激发光无关，一般仅用Stokes位移部分；对发荧光的分子，有时用反Stokes位移。 由于室温下基态的最低振动能级的分子数目最多,与光子作用后返回同一振动能级的分子也最多, 所以上述散射出现的几率大小顺序为： 瑞利散射 Stokes线 反Stokes线。 随温度升高，反Stokes线的强度增加。 拉曼位移（Raman Shift） 斯托克斯与反斯托克斯散射光的频率与激发光源频率之差Δν统称为拉曼位移（Raman Shift）。 斯托克斯散射的强度通常要比反斯托克斯散射强度强得多，在拉曼光谱分析中，通常测定斯托克斯散射光线。 拉曼位移取决于分子振动能级的变化，不同的化学键或基态有不同的振动方式，决定了其能级间的能量变化，因此，与之对应的拉曼位移是特征的。 这是拉曼光谱进行分子结构定性分析的理论依据 红外及拉曼光谱法的比较 红外及拉曼光谱法的相同点在于，对于一个给定的化学键，其红外吸收频率与拉曼位移相等，均代表第