波譜分析課件紅外光譜第1頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一引言

紅外光譜（infraredspectroscopy,IR）是研究分子運(yùn)動的吸收光譜，亦稱為分子光譜。通常IR指波長2~25μm之間的吸收光譜，這段波長范圍反映出分子中原子間的振動和變角運(yùn)動。第2頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

盡管轉(zhuǎn)動所涉及的能量變化較小，處于遠(yuǎn)紅外區(qū)，但轉(zhuǎn)動影響到振動產(chǎn)生偶極矩的變化，因而在紅外光譜區(qū)實(shí)際所測得的譜圖是分子的振動與轉(zhuǎn)動的加合表現(xiàn)。

IR光譜又稱分子振轉(zhuǎn)光譜。第3頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一紅外光譜的發(fā)展歷史

在十九世紀(jì)初就發(fā)現(xiàn)了紅外線,到1892年有人利用巖鹽棱鏡和測熱幅射計(電阻溫度計)測定了20多種有機(jī)化合物的紅外光譜

1905年科伯倫茨發(fā)表了128種有機(jī)和無機(jī)化合物的紅外光譜，紅外光譜與分子結(jié)構(gòu)間的特定聯(lián)系才被確認(rèn)。到1930年前后，隨著量子理論的提出和發(fā)展，紅外光譜的研究得到了全面深入的開展，并且測得大量物質(zhì)的紅外光譜。

1947年第一臺實(shí)用的雙光束自動記錄的紅外分光光度計問世。這是一臺以棱鏡作為色散元件的第一代紅外分光光度計。第4頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

到了六十年代，用光柵代替棱鏡作分光器的第二代紅外光譜儀投入了使用。這種計算機(jī)化的光柵為分光部件的第二代紅外分光光度計仍在應(yīng)用。七十年代后期，干涉型傅里葉變換紅外光譜儀(FT-IR)投入了使用，這就是第三代紅外分光光度計。近來，已采用可調(diào)激光器作為光源來代替單色器，研制成功了激光紅外分光光度計，即第四代紅外分光光度計，它具有更高的分辨率和更廣的應(yīng)用范圍，但目前還未普及。第5頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)IR的基本原理

當(dāng)用一束具有連續(xù)波長紅外光照射物質(zhì)時，該物質(zhì)的分子就會吸收一定波長的紅外光的光能，并轉(zhuǎn)化為分子的振動能量和轉(zhuǎn)動能量。如果以波長或波數(shù)為橫坐標(biāo)，以百分吸收率或透過率為縱坐標(biāo)，把這譜帶記錄下來，就得到該物質(zhì)的紅外吸收光譜圖。31一、紅外吸收光譜第6頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一橫坐標(biāo)：波數(shù)()400～4000cm-1；表示吸收峰的位置?？v坐標(biāo)：透過率（T%），表示吸收強(qiáng)度。T↓，表明吸收的越好，故曲線低谷表示是一個好的吸收帶。

7第7頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一紅外光區(qū)（0.78~300μm）的劃分：32按波長分為三個區(qū)：近紅外區(qū)（泛頻區(qū)）

主要用于研究O-H、N-H和C-H鍵的倍頻吸收和組合頻吸收，此區(qū)域的吸收峰的強(qiáng)度一般比較弱。λ：0.78~2μm：12820~5000cm-1第8頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一中紅外區(qū)（基頻區(qū)）λ：2~25μm：5000~400cm-1

主要研究分子的振轉(zhuǎn)能級的躍遷。絕大多數(shù)有機(jī)化合物和無機(jī)化合物的基頻吸收都落在這一區(qū)域。遠(yuǎn)紅外區(qū)λ：25~300μm：400~33cm-1

主要用于研究分子的純轉(zhuǎn)動能級的躍遷和晶體的晶格振動。第9頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

以雙原子為例，在雙原子作伸縮振動時，可以將其視為一個簡單的諧振子。根據(jù)經(jīng)典力學(xué)原理，簡諧振動遵循胡克定律：式中：ν----振動頻率

K----化學(xué)鍵的力常數(shù)（N·m-1）振動頻率第10頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

對于雙原子分子來講，可用折合質(zhì)量μ（Kg）代替m：式中：第11頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一因為式中：Mi---i原子的摩爾質(zhì)量，g

NA---阿伏加德羅常數(shù)（6.02×1023mol-1）式中第12頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一則：

第13頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一例：已知、C=C和C-C

鍵的伸縮振動力常數(shù)分別為1650N·s-1、960N·s-1和450N·s-1，求它們的伸縮振動波數(shù)。

解：

第14頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

由上面的公式可以得出以下結(jié)論：a.分子的折合質(zhì)量越小，振動頻率越高；

b.化學(xué)鍵的力常數(shù)越大，振動頻率越高。由這兩條結(jié)論我們可以得到以下規(guī)律：a.力常數(shù)與化學(xué)鍵的鍵能成正比，質(zhì)量接近的基團(tuán)，力常數(shù)有以下規(guī)律：

K叁鍵

>K雙鍵

>K單鍵第15頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一IR吸收頻率：b.與氫原子相連的化學(xué)鍵的折合質(zhì)量都小，紅外吸收在高波數(shù)區(qū)；

c.與碳原子成鍵的其他原子，隨其原子質(zhì)量的遞增，折合質(zhì)量也遞增，導(dǎo)致紅外波數(shù)遞減；C-H伸縮振動在~3000cm-1，O-H伸縮振動在3000~3600cm-1，N-H伸縮振動在~3300cm-1第16頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一d.彎曲振動比伸縮振動容易，彎曲振動的K均較小，故其吸收在低波數(shù)區(qū)。例如：C-H伸縮振動吸收位于~3000cm-1，而彎曲振動吸收位于~1340cm-1。e．不對稱伸縮振動對分子偶極的改變比對稱伸縮振動大，所以νas吸收帶出現(xiàn)在較高的波數(shù)區(qū)，且吸收強(qiáng)度高。第17頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

根據(jù)量子力學(xué)，諧振子的能量是量子化的，其能量由下式確定：振動能級式中V---振動量子數(shù)，其值為0，1，2，3…E0為振動基態(tài)；

E1為第一振動激發(fā)態(tài)；

E2為第二振動激發(fā)態(tài)；余此類推。第18頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

雙原子分子實(shí)際勢能隨核間距離的增大而增大。按非諧振子的勢能函數(shù)求解薛氏方程，體系振動：第19頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

光譜選律：原子和分子與電磁波相互作用，從一個能量狀態(tài)躍遷到另一個能量狀態(tài)要服從一定的規(guī)律。

允許躍遷：如果兩個能級間的躍遷根據(jù)選律是可能的。躍遷概率大，吸收強(qiáng)度大。

禁阻躍遷：如果兩個能級間的躍遷根據(jù)選律是不可能的。躍遷概率小，吸收強(qiáng)度很弱甚至觀察不到。第20頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一兩個相鄰振動能級間的能量差ΔEV可由下式確定：振動能級躍遷與紅外吸收光譜當(dāng)光子的能量hν`與振子的躍遷能相等，即：時，光子有可能被諧振子吸收，振子由低能級躍遷到高能級態(tài)，同時產(chǎn)生吸收譜帶。第21頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

且電磁波的頻率（波數(shù)）與諧振子的振動頻率（波數(shù)）相等是產(chǎn)生紅外吸收光譜的必要條件：第22頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一基本術(shù)語

在光譜中，體系由能級E躍遷到能級E’要服從一定的規(guī)則，這些規(guī)則叫做光譜選律。不同的光譜，其選律不同。

簡諧振動光譜選律為，即躍遷必須在相鄰振動能級之間進(jìn)行。紅外躍遷稱為本征躍遷，產(chǎn)生的吸收帶稱為本征吸收帶或基頻峰。光譜選律基頻峰第23頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

分子吸收紅外光后，引起振動能級由基態(tài)躍遷到第二、第三激發(fā)態(tài)時所產(chǎn)生的吸收稱為倍頻吸收，所對應(yīng)的吸收帶稱為倍頻峰。由于振動的非諧性，能級間隔不是等距離的，故倍頻的波數(shù)往往不是基頻波數(shù)的整數(shù)倍而是稍小些。

倍頻峰合頻峰

基頻峰之間相互作用，形成頻率等于兩個基頻峰之和或之差的吸收峰稱為合頻峰。（當(dāng)一個光子激發(fā)了一個以上的振動發(fā)生能級躍遷時，即可觀察到組合頻）第24頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

當(dāng)相同兩基團(tuán)在分子中靠得很近時，相應(yīng)特征峰常發(fā)生分裂，形成兩個峰，這種現(xiàn)象稱為振動偶合。

當(dāng)倍頻峰或合頻峰位于某強(qiáng)基頻峰附近時，弱的倍頻峰或合頻峰的吸收強(qiáng)度常被大大強(qiáng)化。這種倍頻峰或合頻峰與基頻峰之間的偶合，稱為費(fèi)米共振。泛頻峰倍頻峰和合頻峰統(tǒng)稱為泛頻峰。形成泛頻峰的躍遷幾率較小，故與基頻峰相比，泛頻峰通常為弱峰，常常不能檢出。振動偶合費(fèi)米共振第25頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一費(fèi)米共振例苯甲酰氯的紅外光譜苯甲酰氯C-Cl的伸縮振動在874cm-1，其倍頻峰在1730cm-1左右，正好在C=O的伸縮振動吸收峰位置附近，發(fā)生費(fèi)米共振從而倍頻峰吸收強(qiáng)度增加。第26頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

分子振動時，分子中原子的基本振動數(shù)目稱該分子的振動自由度。一個原子在空間的位置可用x、y、z三個坐標(biāo)表示，有3個自由度。n個原子組成的分子有3n個自由度，其中3個分子平動自由度，3個分子轉(zhuǎn)動自由度。線型分子只有2個轉(zhuǎn)動自由度(因有一種轉(zhuǎn)動方式，原子空間位置改變)。所以，非線型分子振動自由度為(3n-6)，對應(yīng)于(3n-6)個基本振動方式。線型分子振動自由度為(3n-5)，對應(yīng)于(3n-5)個基本振動方式。這些基本振動稱簡正振動，簡正振動不涉及分子質(zhì)心的運(yùn)動及分子的轉(zhuǎn)動。多原子分子的振動第27頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一(一)振動定義

在保持整個分子重心的空間位置不發(fā)生變化的前提下，使分子內(nèi)各個原子核之間的距離發(fā)生周期性變化的運(yùn)動，稱為化學(xué)鍵的振動。

由于分子的振動能級比轉(zhuǎn)動能級大，當(dāng)發(fā)生振動能級躍遷時，不可避免地伴隨有轉(zhuǎn)動能級的躍遷，所以無法測得純粹的振動光譜，得到的只能是分子的振動－轉(zhuǎn)動光譜。但為便于討論，先考慮不帶轉(zhuǎn)動能變化的純振動光譜。二、化學(xué)鍵的振動

第28頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一(1)定義(二)化學(xué)鍵振動類型

成鍵原子核沿鍵軸方向作周期性運(yùn)動，從而引起成鍵原子核之間的距離（簡稱鍵長）發(fā)生周期性變化，這樣的振動稱為伸縮振動。用“ν”表示。

伸縮振動1第29頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一第30頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一注：伸縮振動均不改變鍵角的大小。相位相同，即在振動中各鍵同時伸長或縮短。用“νs”表示。（2）分類伸縮振動根據(jù)相位的不同可以分為：a．對稱伸縮振動b．不對稱伸縮振動相位不同，即在振動中某些鍵伸長的同時，另一些鍵在縮短。用“νas”表示。第31頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一第32頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一原子核在垂直于鍵軸的方向上振動，從外形上看如同化學(xué)鍵發(fā)生彎曲，故稱之為化學(xué)鍵的彎曲振動。用“δ”表示。彎曲振動

2(1)定義

以為例來說明各種彎曲振動。

的兩個C-H鍵構(gòu)成一個平面，假定此平面就是紙面。(2)分類第33頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一第34頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一第35頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一彎曲振動面內(nèi)彎曲振動面外彎曲振動剪式振動面內(nèi)搖擺振動面外搖擺振動面外扭曲振動用“σ”、“δ”表示用“ρ”表示用“ω”表示用“τ”表示基團(tuán)的鍵角交替發(fā)生變化基團(tuán)的鍵角不發(fā)生變化，基團(tuán)只是作為一個整體在分子的對稱平面內(nèi)左右搖擺兩個H原子核在垂直于紙面的方向上振動，且運(yùn)動方向相同---同時向紙面的同一側(cè)運(yùn)動兩個H原子核運(yùn)動方向相反化學(xué)鍵彎曲振動類型分類第36頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一多原子分子的骨架振動產(chǎn)生，如苯環(huán)的骨架振動。骨架振動

3定義第37頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

CO2分子第38頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

紅外光譜的吸收強(qiáng)度通常用峰高或峰面積表示，峰高或峰面積越大，吸收強(qiáng)度越大。紅外光譜的吸收強(qiáng)度既可用于定量分析，也是化合物定性分析的重要依據(jù)。用于定量分析時，吸收強(qiáng)度在一定濃度范圍內(nèi)符合朗伯-比爾定律。用于定性分析時，根據(jù)摩爾消光系數(shù)可區(qū)分吸收強(qiáng)度級別。紅外光譜的吸收強(qiáng)度及其影響因素(一)紅外光譜的吸收強(qiáng)度第39頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一摩爾消光系數(shù)ε強(qiáng)度符號>200很強(qiáng)vs75~200強(qiáng)s25~75中等m5~25弱w0~5很弱vw第40頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

根據(jù)量子力學(xué)理論，紅外吸收強(qiáng)度（用ε表示）與偶極矩隨核間距變化的平方成正比。即：振動過程中偶極矩變化幅度越大→吸收強(qiáng)度越大。(二)影響紅外吸收強(qiáng)度的因素振動過程中偶極矩變化受多種因素的影響，如：基團(tuán)極性、電子效應(yīng)、振動偶合、氫鍵作用等。估計吸收強(qiáng)度的基本原則第41頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

一般來講，基團(tuán)極性越大，振動過程中偶極矩變化幅度越大，因而吸收強(qiáng)度越大。1基團(tuán)極性

例如，同質(zhì)雙原子分子（如H2，O2，Cl2等）在伸縮振動過程中不發(fā)生偶極變化，沒有紅外吸收峰。對稱性分子的對稱伸縮振動也沒有偶極變化，也不產(chǎn)生紅外吸收峰。而，，，

等強(qiáng)極性基團(tuán)的伸縮振動吸收均為強(qiáng)吸收。

第42頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

使基團(tuán)極性降低的誘導(dǎo)效應(yīng)導(dǎo)致基團(tuán)的吸收強(qiáng)度減??；

使基團(tuán)極性升高的誘導(dǎo)效應(yīng)導(dǎo)致基團(tuán)的吸收強(qiáng)度增加。2誘導(dǎo)效應(yīng)

例如：為強(qiáng)極性基團(tuán)，其吸收帶尖而強(qiáng)，當(dāng)α-C原子上有吸電子基團(tuán)時，鍵極性降低，吸收帶藍(lán)移、強(qiáng)度降低。

第43頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一第44頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一第45頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

同樣，六氯丙酮的吸收帶比丙酮的吸收帶弱的多。第46頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一例如：

共軛效應(yīng)使π電子離域程度增大，極化程度增加，故共軛效應(yīng)使不飽和鍵的伸縮振動吸收強(qiáng)度顯著增加。3共軛效應(yīng)

芳香腈和α，β-不飽和腈的吸收強(qiáng)度是飽和脂肪腈的4~5倍。2-甲基-1，3-丁二烯的比1-庚烯的吸收強(qiáng)度大的多。第47頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

氫鍵作用大大提高了化學(xué)鍵的極化程度，因此伸縮振動吸收峰加寬、增強(qiáng)。4氫鍵作用

例如：隨乙醇濃度的升高，氫鍵效應(yīng)增強(qiáng)，O-H的伸縮振動吸收大大加強(qiáng)。第48頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一第49頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一5振動耦合效應(yīng)

通過計算得知：當(dāng)鍵角大于90°時，反對稱伸縮振動吸收強(qiáng)度都比對稱伸縮振動吸收強(qiáng)度大，且相對處于高波數(shù)區(qū)。

費(fèi)米共振使倍頻和組合頻吸收帶的強(qiáng)度顯著增加。振動耦合有對稱和不對稱之分第50頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一費(fèi)米共振當(dāng)倍頻或組合頻與某基頻相近時，由于其相互作用而產(chǎn)生的強(qiáng)吸收帶或發(fā)生峰的分裂。費(fèi)米共振，使倍頻峰增強(qiáng)。51第51頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一例：C-Cl=874cm-1,其倍頻峰位于1730cm-1，正好落在C=O附近，發(fā)生費(fèi)米共振，使倍頻峰增強(qiáng)。

52第52頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

同一類基團(tuán)由于具有相同或相近的μ和K，它們的振動頻率將在一個不太大的范圍內(nèi)變動，其吸收峰的位置不是固定的。各類官能團(tuán)IR吸收峰位置大致如下表所示：二、紅外光譜吸收頻率的影響因素第53頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一特征頻率區(qū)域名稱波數(shù)范圍/cm-1含H基團(tuán)ν頻率區(qū)O-H、N-Hν頻率區(qū)3700~3000不飽和C-Hν頻率區(qū)3350~3000飽和C-Hν頻率區(qū)3000~2700銨鹽ν頻率區(qū)3100~2250X-Hν頻率區(qū)（X=B、P、S、Si）2650~2000三鍵ν頻率區(qū)2300~1900雙鍵ν頻率區(qū)1950~1500飽和C-H面內(nèi)δ頻率區(qū)1500~1350不飽和C-H面外δ頻率區(qū)1000~650第54頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一烴類官能團(tuán)的伸縮振動和彎曲振動吸收峰的位置55第55頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一吸收峰的位置受多種因素的影響，分別討論如下：化學(xué)鍵頻率/cm-1化學(xué)鍵頻率/cm-1化學(xué)鍵頻率/cm-1C-H3000F-H4000C-H3000Si-H2150Cl-H2890N-H3400Ge-H2070Br-H2650O-H3600Sn-H1850I-H2310F-H4000質(zhì)量效應(yīng)X-H鍵的伸縮振動頻率見下表：31表2-3X-H鍵的伸縮振動頻率第56頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一a.

當(dāng)X是同族元素時，隨質(zhì)量增大頻率顯著變小；由上表可知：

另外，當(dāng)含H基團(tuán)的H原子被氘代后，基團(tuán)的吸收頻率會向低波方向移動，且：

所以當(dāng)對一些含氫基團(tuán)的紅外吸收峰指認(rèn)困難時，可用此法來進(jìn)行指認(rèn)。b.

當(dāng)X是同周期元素時，隨原子序數(shù)的增大頻率升高。第57頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

以羰基化合物為例，當(dāng)羰基碳上所連的烷基被鹵素取代后，由于鹵素的吸電子作用使電荷從氧原子向碳原子移動，羰基的雙鍵性增加，吸收頻率上升，且鹵素的電負(fù)性越大，吸收頻率越高。17151800186918281928

32誘導(dǎo)效應(yīng)第58頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

與非共軛的不飽和鍵及單鍵相比，共軛體系中的單鍵具有一定程度的π鍵成分，雙鍵上的π電子云密度有所降低，即π電子云被平均化，因此共軛效應(yīng)使不飽和鍵的伸縮振動頻率顯著降低。1725~17051685~16651670~1663

33共軛效應(yīng)第59頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

含有孤對電子的O、N和S等原子，能與相鄰的不飽和基團(tuán)共軛（p-π共軛）。34中介效應(yīng)其結(jié)果使不飽和基團(tuán)的振動頻率降低，

而自身連接的化學(xué)鍵振動頻率升高。酮羰基的伸縮振動吸收在1715cm-1

酰胺羰基的伸縮振動吸收在1680cm-1例如：孤對電子易給出去，中介效應(yīng)大；反之則小。第60頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

中介效應(yīng)：vC=0=1715cm-1vC=0=1730cm-1vC=0=1680cm-1I效應(yīng)解釋不了I效應(yīng)>M效應(yīng)vC=0=1715cm-1vC=0=1690cm-1M效應(yīng)>I效應(yīng)vC=0=1735cm-1vC=0=1680cm-1第61頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

分子中大基團(tuán)產(chǎn)生的位阻使鄰近基團(tuán)間的鍵角發(fā)生改變，或使共軛體系之間的單鍵鍵角偏轉(zhuǎn)，從而使吸收峰的位置和峰形發(fā)生改變。νC=O(cm-1)166316861693(1)空間障礙

最常見的是共軛體系的共平面被打破，妨礙了共軛效應(yīng)的充分發(fā)揮，導(dǎo)致吸收頻率升高，吸收強(qiáng)度降低。35空間效應(yīng)第62頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一νC=C(cm-1)164516101565νC-H(cm-1)301730403060環(huán)減小→環(huán)張力增大

→環(huán)內(nèi)各鍵被削弱→伸縮振動頻率降低

→環(huán)外的鍵卻增強(qiáng)→伸縮振動頻率升高（2）環(huán)張力第63頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一νC=C(cm-1)1650165716781781νC=O(cm-1)1710174517751800第64頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

用X-H…Y-Z表示氫鍵的形成，則X-H鍵和Y-Z鍵均被削弱，吸收頻率向低波數(shù)方向移動，吸收強(qiáng)度增大。-OH和-COOH以及–NH2

均易形成氫鍵。36氫鍵的影響

游離羧酸的νC=O：~1760cm-1

液態(tài)或固態(tài)羧酸的νC=O：~1700cm-1

νO-H：3200~2500cm-1（形成一個寬峰）

醇的O-H：游離態(tài)二聚體多聚體

νO-H（cm-1）：3640~36103600~35003400~3200第65頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一正己酸在液態(tài)和氣態(tài)的紅外光譜a蒸氣（134℃）b液體（室溫）

66第66頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

當(dāng)兩個振動頻率相同或相近的基團(tuán)相鄰并由同一原子相連時，兩個振動相互作用（微擾）產(chǎn)生共振，譜帶一分為二（高頻和低頻）。C=Oas1820cm-1s

1760cm-1振動的偶合：37第67頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一振動偶合：2,4-二甲基戊烷的紅外光譜CH3的對稱彎曲振動頻率為1380cm-1，但當(dāng)兩個甲基連在同一個C原子上，形成異丙基時發(fā)生振動偶合，即1380cm-1的吸收峰消失，出現(xiàn)1385cm-1和1375cm-1兩個吸收峰。第68頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

外因包括：37外在因素樣品的制備方法溶劑的性質(zhì)物質(zhì)狀態(tài)結(jié)晶條件吸收池厚度色散系統(tǒng)測定溫度第69頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一外在因素1）物質(zhì)狀態(tài)及制樣方法通常，物質(zhì)由液態(tài)向氣態(tài)變化，其波數(shù)將增加。如:丙酮液態(tài)時：C=O=1718cm-1;

氣態(tài)時：C=O=1742cm-1，

因此在制作和查閱紅外圖譜時，應(yīng)注意試樣狀態(tài)和制樣方法。2）溶劑效應(yīng)極性基團(tuán)的伸縮振動頻率通常隨溶劑極性增加而降低。如：羧酸中的C=O：氣態(tài)：C=O=1780cm-1

非極性溶劑：C=O=1760cm-1

乙醚溶劑：C=O=1735cm-1

乙醇溶劑：C=O=1720cm-1

因此紅外光譜通常需在非極性溶劑中測量。第70頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一三、紅外光譜儀及樣品制備技術(shù)色散型紅外光譜儀

傅立葉變換紅外光譜儀（FTIR）

紅外樣品的制備

第71頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一色散型紅外光譜儀72第72頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一色散型紅外光譜儀第73頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一傅里葉變換紅外光譜儀干涉儀光源樣品室檢測器顯示器繪圖儀計算機(jī)干涉圖光譜圖FTS74第74頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一邁克爾干涉儀工作原理圖

75第75頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一干涉圖

76第76頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一FTIR光譜儀的優(yōu)點(diǎn)

掃描速度快（幾十次/秒），信號累加，信噪比提高（可達(dá)60：1）。光通量大，所有頻率同時測量，檢測靈敏度高，樣品量減少。掃描速度快，可跟蹤反應(yīng)歷程，作反應(yīng)動力學(xué)研究，并可與GC、LC聯(lián)用。測量頻率范圍寬，可達(dá)到4500~6cm-1雜散光少，波數(shù)精度高，分辨率可達(dá)0.05/cm對溫度、濕度要求不高。光學(xué)部件簡單，只有一個動鏡在實(shí)驗中運(yùn)動，不易磨損。

第77頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一紅外樣品的制備樣品要求：干燥無水、濃度適當(dāng)、多組分樣要先分離固體樣品：溴化鉀壓片法糊狀法（石蠟油或六氯丁二烯糊劑)

溶液法（溶劑CS2,、CCl4

、CHCl3)

薄膜法(高分子化合物）液體樣品：液膜法溶液法（水溶液樣品可用AgCl池）氣體樣品：氣體樣品槽第78頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一窗片試樣氣體氣泵第79頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一四、各類化合物的紅外特征光譜飽和烴不飽和烴醇、酚和醚含羰基化合物含氮化合物其他含雜原子有機(jī)化合物金屬有機(jī)化合物高分子化合物無機(jī)化合物

第80頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

CH2

對稱伸縮2853cm-1±10CH3

對稱伸縮2872cm-1±10

CH2不對稱伸縮2926cm-1±10

CH3不對稱伸縮2962cm-1±10飽和烴C-H伸縮振動νas>νs第81頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一CH3

C-H彎曲振動CH2

－CH2CH3－CH(CH3)2－C(CH3)3第82頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一CH2變形振動—(CH2)n—，可證明長碳鏈的存在。n=1

770~785cm-1

（中）

n=2

740~750cm-1

（中）

n=3

730~740cm-1

（中）

n≥722cm-1

（中強(qiáng)）

CH2和CH3的相對含量也可以由1460cm-1和1375cm-1的峰

強(qiáng)度估算強(qiáng)度cm-1150014001300正二十八烷cm-1150014001300正十二烷cm-1150014001300正庚烷第83頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一1155cm-11170cm-11195cm-1

1250cm-1C-C骨架振動第84頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一第85頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一正己烷的紅外光譜圖

C-H彎曲振動：1475-1300cm-1C-H伸縮振動：3000-2800cm-1之間第86頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一烷烴正辛烷的紅外光譜290014651380C-H伸縮振動C-H剪式振動C-H面外搖擺振動C-H面內(nèi)搖擺振動720第87頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

庚烷CH3(CH2)5CH3的紅外光譜第88頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一當(dāng)分子中有異丙基（即兩個甲基連在同一個碳上）時，因為振動耦合作用甲基的s

CH31380cm-1發(fā)生裂分，在1375cm-1和1385cm-1左右出現(xiàn)強(qiáng)度相近的兩個峰。第89頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一環(huán)烷烴1）環(huán)的存在，有環(huán)的變形振動，在1020~960cm-1之間，但環(huán)丙烷除外。2）亞甲基的伸縮與變形振動伸縮振動頻率大于直鏈烷烴，并裂分為兩個峰；變形振動在1450~1440cm-1之間、。第90頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一甲基環(huán)己烷的紅外光譜C-H伸縮振動＜3000cm-1C-H變形振動第91頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一環(huán)己烷92第92頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一不飽和烴——烯烴3095-3075cm-1

3000-2800cm-13000cm-13080cm-13030cm-13080cm-13030cm-1C-H伸縮振動第93頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一反式烯三取代烯四取代烯1680-1665cm-1

弱，尖1660cm-1

順式烯乙烯基烯亞乙烯基烯1660-1620cm-1

中強(qiáng)，尖C=C伸縮振動第94頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

影響C=C伸縮振動吸收的因素對稱性：對稱性越高，吸收強(qiáng)度越低。取代基：與吸電子基團(tuán)相連，振動波數(shù)下降。取代基的質(zhì)量效應(yīng)：雙鍵上的氫被氘取代后，波數(shù)下降10-20

cm-1。共軛效應(yīng)：使波數(shù)下降約30cm-1

。第95頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一C-H面外彎曲振動無第96頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一烯烴類型CH面外彎曲振動吸收位置（cm-1）R1CH=CH2995-985，910-905R1R2C=CH2895-885R1CH=CHR2(順)730-650R1CH=CHR2(反）980-965R1R2C=CHR3840-790=C-H的面外彎曲振動

對判斷雙鍵的取代類型有用97第97頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一第98頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

=C-H伸縮振動C=C伸縮振動端乙烯基的C-H彎曲振動倍頻強(qiáng)，說明CH2多弱，說明CH3少1-辛烯C8H16的紅外光譜第99頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一環(huán)己烯的紅外光譜=C-H伸縮振動＞3000cm-1-C-H伸縮振動C=C伸縮振動1670~1640cm-1C-H變形振動第100頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

的紅外光譜第101頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一丙二烯類兩個雙鍵共用中間碳原子，耦合強(qiáng)烈，1600cm-1無吸收，在2000-1915厘米-1和1100-1000cm-1附近有不對稱和對稱伸縮振動，兩峰相距900cm-1，前者為中強(qiáng)峰，后者為弱峰。102第102頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一1．C-H振動2．C≡C骨架振動不飽和烴——炔烴第103頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一C-H伸縮振動CC-H變形振動CC伸縮振動1-辛炔的紅外光譜第104頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一1．芳環(huán)C-H伸縮振動2．芳環(huán)骨架伸縮振動——確定苯環(huán)存在不飽和烴——芳烴第105頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一3．芳環(huán)C-H面外振動——判斷苯的取代形式取代類型C-H面外彎曲振動吸收峰位置（cm-1）苯670單取代770-730，710-690二取代1，2-770-7351，3-810-750，710-6901，4-833-810三取代1，2，3-780-760，745-7051，2，4-885-870，825-8051，3，5-865-810，730-675四取代1，2，3，4-810-8001，2，3，5-850-8401，2，4，5-870-855五取代870第106頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一(1)單取代(2)雙取代第107頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一第108頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一(3)多取代第109頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一芳香烴3026苯環(huán)的C-H伸縮振動C=C骨架伸縮振動間二甲苯的紅外光譜間位取代苯=C-H的面外變形振動第110頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一取代苯鄰位取代苯=C-H面外變形振動鄰二甲苯的紅外光譜7423021C=C伸縮振動苯環(huán)的C-H伸縮振動第111頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一乙苯的紅外光譜苯環(huán)的=C-H伸縮振動烷基-C-H伸縮振動苯環(huán)的骨架振動1600~1450cm-1C-H彎曲振動第112頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一稠環(huán)：與芳環(huán)化合物相似113α-甲基萘第113頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一1．O-H伸縮振動：2．C-O伸縮振動：醇、酚第114頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一3．O-H彎曲振動：第115頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一醇和酚基團(tuán)吸收位置（cm-1）說明υO(shè)—H3650~3580(游離)3550~3450(二聚體)3400~3200(多聚體)3600-2500(分子內(nèi)締合)尖中強(qiáng)，較尖強(qiáng)，寬寬，散υC—O1050(伯)1100(仲)1150(叔)1200(酚)強(qiáng)，酚的吸收峰發(fā)生裂分，峰形特別δH—O1350~1260(伯)1350~1260(仲)1410~1310(叔）1410~1310(酚)面內(nèi)彎曲，強(qiáng)第116頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一濃度對羥基吸收峰的影響第117頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

苯酚的紅外光譜C-O伸縮振動締合的O-H伸縮振動苯環(huán)的=C-H伸縮振動苯環(huán)的骨架振動苯環(huán)的O-H變形振動第118頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

1-辛醇的紅外光譜締合的O-H伸縮振動C-O伸縮振動-C-H伸縮振動第119頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一醚（1）醚的特征吸收為碳氧鍵的伸縮振動和。

(a)脂肪族醚(R-O-R)：脂肪族醚中，較弱。在1150~1060cm-1，較強(qiáng)。

(b)芳香族醚和乙烯基醚：

Ph-O-R、Ph-O-Ph和R-C=C-O-R’1310~1020cm-1為的強(qiáng)吸收，

1075~1020cm-1處為，強(qiáng)度較弱。醚第120頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一醚正丁醚的紅外光譜第121頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一注意：

一般情況下，只用IR來判別醚是困難的。因其他一些含氧化合物，如醇、羧酸、酯類都會在1100~1250cm-1范圍有強(qiáng)的C-O吸收。第122頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一化合物類型吸收峰位置（cm-1）醛1735-1715酮1720-1710酸1770-1750酯1745-1720酰胺1700-1680（酰胺“I”帶）酸酐1820和1760

出現(xiàn)在1900-1600cm-1

，峰強(qiáng)，特征明顯，多數(shù)情況下，第一吸收含羰基化合物波數(shù)排序：酸酐>酰鹵>羧酸（游離）>酯類>醛>酮>酰胺第123頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一1．酮2．醛3．酰鹵

酮、醛、酰鹵第124頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

3-戊酮的紅外光譜第125頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

苯乙酮的紅外光譜第126頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一戊醛的紅外光譜C=O伸縮振動醛基的C-H伸縮振動-C-H伸縮振動第127頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

苯甲醛的紅外光譜醛基的C-H伸縮振動C=O伸縮振動第128頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一金剛烷酰氯的紅外光譜第129頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一第130頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

羧酸和羧酸鹽CO2-的反對稱伸縮振動，1610-1500，最強(qiáng)峰，對稱伸縮振動，~1400，強(qiáng)峰特征吸收峰

第131頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

苯甲酸的紅外光譜

締合O-H伸縮振動C=O伸縮振動H-O變形振動第132頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一締合O-H伸縮振動C=O伸縮振動H-O變形振動C-H伸縮振動第133頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一苯甲酸鈉的非對稱和對稱伸縮振動在1563和1413cm-115631413第134頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一酯

酯類化合物的特征吸收

羰基伸縮振動：大多情況下不是第一吸收

C-O-C伸縮振動區(qū)別酯與其他羰基化合物的主要依據(jù)對稱伸縮振動吸收較弱，1100cm-1，吸收較弱C-O-C非對稱伸縮振動，均很強(qiáng)，酯最有用的特征吸收，通常為第一吸收，1210-1160cm-1第135頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

乙酸乙酯的紅外光譜C=O伸縮振動-C-H伸縮振動C-O伸縮振動第136頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一酸酐

有兩個羰基伸縮振動，相差50cm-1，反對稱伸縮位于高頻區(qū)~1800cm-1

，對稱伸縮振動位于低頻區(qū)~1750cm-1

。開鏈酸酐的高波數(shù)峰比低波數(shù)峰強(qiáng)，有張力的環(huán)狀酸酐兩峰的相對強(qiáng)度正好相反，強(qiáng)度差別比開鏈酸酐懸殊，由此判斷酸酐是開鏈還是環(huán)狀。第137頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一C=O伸縮振動C-O伸縮振動

乙酸酐的紅外光譜第138頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一三甲基乙酸酐的紅外光譜第139頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一第140頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一醌羰基伸縮振動在1670~1570cm-1

，比標(biāo)準(zhǔn)酮低~40cm-1

；對位醌由于羰基與雙鍵共軛，吸收峰波數(shù)降低；鄰位醌由于兩個羰基的偶合作用，羰基吸收發(fā)生裂分。第141頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一對苯醌第142頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一酰鹵鹵素原子直接與羰基相連，強(qiáng)誘導(dǎo)效應(yīng)使羰基伸縮振動大大升高。脂肪族酰鹵位于1800cm-1附近羰基連不飽和基團(tuán)：1780~1750cm-1C-X伸縮振動：脂肪族1000-910cm-1寬芳香族1250-1110cm-1C-X彎曲振動：1310-1040cm-1第143頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一鹵素原子對羰基電子的吸引非常強(qiáng)烈，使羰基的雙鍵性增加，羰基伸縮振動向高頻率方向位移

第144頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一金剛烷酰氯第145頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

酰胺（1）伯酰胺(RCONH2)(a)υNH：NH2在3540~3180cm-1有兩個尖的吸收帶。在稀的CHCl3溶液中測試時，在3400~3390cm-1和3530~3520cm-1出現(xiàn)。(b)υC=O：即酰胺I帶。出現(xiàn)在1690~1650cm-1。（c)NH2面內(nèi)變形振動：即酰胺Ⅱ帶。此吸收較弱，并靠近υC=O。一般在1640~1600cm-1。（d)υC-N譜帶：在1420~1400cm-1(s)，酰胺III帶。第146頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

苯甲酰胺的紅外光譜N-H伸縮振動，雙峰酰胺I帶酰胺Ⅱ帶第147頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一吡嗪酰胺（抗結(jié)核病藥）第148頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一（2）仲酰胺(R-CO-NHR’)(a)υNH吸收：在3460~3400cm-1有一很尖的吸收。在壓片法或濃溶液中，υNH會可能出現(xiàn)幾個吸收帶。(b)υC=O：即酰胺I帶。在1680~1655cm-1。(c)δNH和υC-N之間偶合造成酰胺Ⅱ帶和酰胺Ⅲ帶。酰胺Ⅱ帶在1550~1530cm-1。酰胺Ⅲ帶在~1300cm-1。第149頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

苯甲酰苯胺(Ph-CO-NH-Ph)的紅外光譜N-H伸縮振動，單峰酰胺I帶酰胺Ⅱ帶酰胺Ⅲ帶第150頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一（3）叔酰胺(R-CO-NR’2)：叔酰胺的氮原子上沒有質(zhì)子，其唯一特征的譜帶是υC=O，在1670~1630cm-1。第151頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一酰胺的特征吸收帶酰胺吸收帶游離態(tài)（cm-1）締合態(tài)（cm-1）R-CO-NH2υNH二個吸收帶3540~33803360~3180υC=O酰胺Ⅰ帶1690~16501665~1630δNH酰胺Ⅱ帶1640~16001655~1610R-CO-NHR’υNH一個或多個吸收帶3470~34003330~3060（多個帶）υC=O酰胺Ⅰ帶1680~16551655~1630δNH與υC-N

酰胺Ⅱ帶偶合產(chǎn)生酰胺Ⅲ帶1550~15301570~1515~13001335~1200R-CO-NR’R”υC=O1670~16301680~1630第152頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一含氮化合物--胺第153頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一胺、亞胺和胺鹽

特征吸收化合物吸收峰位置(cm-1)吸收峰特征NH伸縮振動伯胺類3500-3300兩個峰，強(qiáng)度中

仲胺類3500-3300一個峰，強(qiáng)度中

亞胺類3400-3300一個峰，強(qiáng)度中NH彎曲振動伯胺類1650-1590強(qiáng)度強(qiáng)，中

仲胺類1650-1550強(qiáng)度極弱C-N振動芳香胺伯1340-1250強(qiáng)度強(qiáng)

仲1350-1280強(qiáng)度強(qiáng)

叔1360-1310強(qiáng)度強(qiáng)

脂肪胺

1220-1020強(qiáng)度中，弱

1410強(qiáng)度弱

第154頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一1-戊胺

~1613cm-1NH2剪式（彎曲）振動；~1072cm-1：C—N伸縮振動

第155頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一哌啶

~3276cm-1：N-H伸縮振動；~1460cm-1：CH2剪式振動；~1115cm-1：C-N伸縮振動；~745cm-1：N-H非平面搖擺振動第156頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一正丙胺的紅外光譜N-H伸縮振動，雙峰C-N伸縮振動N-H變形振動第157頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一第158頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一(1)有兩個很強(qiáng)的吸收帶，分別為和。脂肪族中，1560cm-1；1370cm-1比吸收峰強(qiáng)芳香族中:1530~1500cm-1，1370~1330cm-1與上述相反

（2）受共軛基團(tuán)的影響較大，對位有給電子取代基的芳香族硝基化合物的較低。如p-NH2-Ph-NO2

中1475cm-1，1310cm-1。含氮化合物—硝基化合物第159頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

間二硝基苯的紅外光譜

1535為,1355為第160頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一硝基苯的紅外光譜第161頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一含氮化合物—其它含雜原子有機(jī)化合物第162頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一金屬有機(jī)化合物金屬有機(jī)化合物在中紅外區(qū)的吸收主要是由配位基的振動引起；鑒定羰基。三鍵性質(zhì)，以端基形式存在；以橋式形式存在；第163頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一金屬有機(jī)化合物三苯基砷的紅外光譜圖3078cm-1：苯基C-H伸縮振動；1607cm-1:苯基C=C伸縮振動；1488，1432cm-1苯環(huán)骨架振動；734，694cm-1：單取代苯的C-H彎曲振動

第164頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一高分子化合物重復(fù)單元的振動可以近似地按照小分子來處理；紅外光譜中吸收最強(qiáng)的譜峰往往對應(yīng)于其主要基團(tuán)的吸收。第165頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一聚異戊二烯的紅外光譜圖1652cm-1:C=C伸縮振動；1438cm-1：甲基反對稱變形振動和亞甲基剪式振動重疊；1369cm-1：甲基對稱變形振動

第166頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一無機(jī)化合物紅外譜圖比有機(jī)化合物簡單；中紅外區(qū)的吸收主要由陰離子的晶格振動引起，僅出現(xiàn)幾個寬吸收峰，與陽離子關(guān)系不大；陽離子的質(zhì)量增加，僅使吸收位置向低頻率稍作位移。第167頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一無機(jī)鹽中基團(tuán)的紅外吸收（1）基團(tuán)譜帶（cm-1）CO3-21450~1410(vs),880~860(m)HCO3-12600~2400(w),1000(m),850(m),700(m),650(m)SO3-21000~900(s),700~625(vs)SO4-21150~1050(s),650~575(s)ClO3-11000~900(m~s),650~600(s),ClO4-11100~1025(s),650~600(s)NO2-11380~1320(w),1250~1230(vs),840~800(w)第168頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一無機(jī)鹽中基團(tuán)的紅外吸收（2）NO3-11380~1350(vs),840~815(m)NH3+13300~3030(vs),1430~1390(s)PO4-3,HPO4-2,HPO4-11100~1000(s)CN-1,SCN-1,OCN-12200~2000(s)各種硅酸鹽1100~900(s)CrO4-2900~775(s~m)Cr2O7-2900~825(m),750~700(m)MnO4-1925~875(s)第169頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一紅外光譜的分區(qū)紅外標(biāo)準(zhǔn)譜圖及檢索薩特勒紅外譜圖集是較常用的譜圖集，數(shù)據(jù)庫，網(wǎng)上資源

紅外圖譜的解析步驟紅外圖譜的解析實(shí)例五、紅外光譜解析第170頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一掌握四先四后原則：

先特征后指紋（4000~1300cm-1特征區(qū)，鑒定官能團(tuán)；1300~650cm-1指紋區(qū)，化合物紅外特征）

先強(qiáng)峰后弱峰第171頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一紅外光譜的分區(qū)400-2500cm-1:這是X-H單鍵的伸縮振動區(qū)。2500-2000cm-1:此處為叁鍵和累積雙鍵伸縮振動區(qū)2000-1500cm-1:此處為雙鍵伸縮振動區(qū)1500-600cm-1:此區(qū)域主要提供C-H彎曲振動的信息第172頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一有機(jī)化合物分子中常見基團(tuán)吸收峰X—H伸縮振動區(qū)（40002500cm-1）（1）—O—H36503200cm-1

確定醇，酚，酸

在非極性溶劑中，濃度較?。ㄏ∪芤海r，峰形尖銳，強(qiáng)吸收；當(dāng)濃度較大時，發(fā)生締合作用，峰形較寬。第173頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一（3）不飽和碳原子上的=C—H（C—H

）

苯環(huán)上的C—H3030cm-1

=C—H30102260cm-1

C—H3300

cm-1（2）飽和碳原子上的—C—H3000cm-1以上

—CH3

2960

cm-1

反對稱伸縮振動2870

cm-1

對稱伸縮振動

—CH2—2925

cm-1反對稱伸縮振動2850

cm-1

對稱伸縮振動

—C—H2890cm-1

弱吸收3000cm-1以下第174頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一雙鍵伸縮振動區(qū)(12001900cm-1)苯衍生物在1650

2000cm-1出現(xiàn)C-H和C=C鍵的面內(nèi)變形振動的泛頻吸收（強(qiáng)度弱），可用來判斷取代基位置。（1）RC=CR’16001670cm-1

強(qiáng)度弱，

R=R’（對稱）時，無紅外活性。（2）單核芳烴的C=C鍵伸縮振動（16261650cm-1）第175頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一（3）C=O（18501600cm-1）碳氧雙鍵的特征峰，強(qiáng)度大，峰尖銳。醛，酮的區(qū)分？第176頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一叁鍵(C

C)伸縮振動區(qū)(25001900cm-1)4.X—Y，X—H變形振動區(qū)<1650cm-1

指紋區(qū)(1350650cm-1),較復(fù)雜。C-H，N-H的變形振動；C-O，C-X的伸縮振動；C-C骨架振動等。精細(xì)結(jié)構(gòu)的區(qū)分。（1）RCCH（21002140cm-1）

RCCR’（21902260cm-1）

R=R’時，無紅外活性（2）RCN（21002140cm-1）非共軛22402260cm-1

共軛22202230cm-1

第177頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一幾種標(biāo)準(zhǔn)圖譜集最常見的標(biāo)準(zhǔn)圖譜有三種1.薩特勒（Sadtler）標(biāo)準(zhǔn)紅外光譜集美國sadtlerresearchlaborationies編輯出版的。收集的圖譜最多2.分子光譜文獻(xiàn)“DMS”穿孔卡片英國和德國聯(lián)合編制3.“API”紅外光譜資料美國石油研究所（API）編制。主要是烴類化合物的光譜第178頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一紅外圖譜的解析步驟

化合物類型的判斷有機(jī)物和無機(jī)物飽和化合物與不飽和化合物烯烴或芳烴推斷可能含有的功能團(tuán)

先看特征頻率區(qū)（3600-1350），再看指紋區(qū)（1350-400）。先看強(qiáng)峰，再看弱峰先找特征吸收峰，再找相關(guān)峰佐證計算分子的不飽和度，根據(jù)不飽和度的結(jié)果推斷分子中可能存在的官能團(tuán)。根據(jù)吸收峰的位置、強(qiáng)度、形狀分析各種官能團(tuán)及其相對關(guān)系，推出化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)見P77-78第179頁，共196頁，2023年，2月20日，星期一

其中，n為分子中4價原子的數(shù)目，如C，Si；a為分子中3價原子的數(shù)目，如P，N；b為分子中1價原子的數(shù)目，如