1、红外光谱 红外光谱的基本概念 红外光谱仪及样品制备技术 红外光谱与分子结构的关系 红外图谱解析 红外光谱的应用红外光谱的基本概念 红外光谱的基本概念 红外光区分三个区段:近红外区: 0.752.5 m, 133334000/cm, 泛音区(用于研究 单键的倍频、组频吸收)中红外区: 2.525 m, 4000400/cm, 基频振动区(各种基团基频振动吸收)远红外区: 25 m以上, 转动区(价键转动、晶格转动) 红外光谱的产生 :用波长 2.525m,频率 4000400/cm的光波照射样品,引起分子内振动和转动能级跃迁所产生的吸收光谱。 分子振动的类型 双原子分子振动 多原子分子振动中红外
2、区的频率常用波数 表示,波数的单位是 cm-1,标准红外谱图标有频率和波长两种刻度。波长和波数的关系是:各种振动方式及能量 分子振动方式分为:伸缩振动 -对称伸缩振动 s -反对称伸缩振动 as弯曲振动 -面内弯曲振动 -剪式振动 s-平面摇摆 -面外弯曲振动 - -非平面摇摆 -扭曲振动 按能量高低为: as s s高频区 低频区 红外光谱的选律 :使分子偶极矩发生改变的振动是红外活性的 .振动自由度和峰数 含 n个原子的分子,自由度为:线性分子有 3n-5 个非线性分子有 3n-6 个理论上每个自由度在 IR中可产生 1个吸收峰,实际上 IR光谱中的峰数少于基本振动自由度,原因是:1 振动过程中,伴随有偶极矩的振动才能产生吸收峰2 频率完全相同的吸收峰,彼此发生简并(峰重叠)3 强、宽峰覆盖相近的弱、窄峰4 有些峰落在中红外区之外5 吸收峰太弱,检测不出来二氧化碳的 IR光谱 O=C=O O=C=O O=C=O O=C=O 对称伸缩振动 反对称伸缩振动 面内弯曲振动 面外弯曲振动不产生吸收峰 2349 667 667因此 O=C=O的 IR光谱只有 2349 和 667/cm 二个吸收峰