文档介绍：傅立叶变换红外光谱显微成像系统
1 傅立叶变换红外光谱基本原理
概述
分子中基团的振动和转动能级跃迁产生:振-转光谱
红外光谱与有机化合物结构
红外光谱图:
纵坐标为吸收强度,
横坐标为波长λ(μm)
和波数1/λ单位:cm-1
可以用峰数,峰位,峰形,峰强来描述。
应用:有机化合物的结构解析。
定性:基团的特征吸收频率;
定量:特征峰的强度;
红外光谱与有机化合物结构
一、红外光谱产生的条件
(1) 辐射应具有能满足物质产生振动跃迁所需的能量;
(2) 辐射与物质间有相互偶合作用。
对称分子:没有偶极矩,辐射不能引起共振,无红
外活性。如:N2、O2、Cl2 等。
非对称分子:有偶极矩,红外活性。如:HCl、H2O等。
红外光谱与有机化合物结构
二、分子振动方程式
(1)双原子分子的简谐振动及其频率
化学键的振动类似于连接两个小球的弹簧
分子的振动能级(量子化):
E振=(V+1/2)h
:化学键的振动频率; V :振动量子数。
红外光谱与有机化合物结构
二、分子振动方程式
(2)分子振动方程式
任意两个相邻的能级间的能量差为:
K为化学键的力常数,与键能和键长有关,
为双原子的折合质量=m1m2/(m1+m2)
发生振动能级跃迁需要能量的大小取决于键两端原子的折合质量和键的力常数,即取决于分子的结构特征。
表某些键的伸缩力常数(毫达因/埃)
键类型: —CC —> —C =C —> —C — C —
力常数: 15  17  
峰位: m m m
化学键键强越强(即键的力常数K越大)原子折合质量越小,化学键的振动频率越大,吸收峰将出现在高波数区。
分子中基团的基本振动方式
变形振动
是指基团键角发生变化而键长不变的振动
亚***
两类基本振动形式
伸缩振动
是指原子沿着价键方向;来回运动,即振动时键长发生变化,键角不变
影响峰位变化的因素
化学键的振动频率不仅与其性质有关,还受分子的内部结构和外部因素影响。各种化合物中相同基团的特征吸收并不总在一个固定频率上。
一、内部因素
(1)电子效应
:吸电子基团使吸收峰向高频方向移动(蓝移)
R-COR C=0 1715cm-1 ; R-COH C=0 1730cm -1 ;
R-COCl C=0 1800cm-1 ; R-COF C=0 1920cm-1 ;
影响峰位变化的因素
一、内部因素
(1)电子效应
:共轭效应使单键吸收峰向高波数移动,
使双键吸收峰向低波数移动。
cm -1
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