文档介绍：1
第一章 红外光谱
红外－拉曼
概述
红外光区的划分
红外吸收产生的原理
红外分析方法
5 典型红外图谱
第1页/共72页
2
1 概述（1）
红外－拉曼
红外光谱属于分子振动光谱。
当样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收了某些频率的辐射，并使得这些吸收区域的透射光强度减弱。
记录红外光的百分透射比与波长关系的曲线，即为红外光谱，所以又称之为红外吸收光谱。
第2页/共72页
3
1 概述（2）
红外－拉曼
红外光谱英文为 Infrared Spectrometry (IR)
样品吸收红外辐射的主要原因是：
分子中的化学键
因此, IR可用于鉴别化合物中的化学键类型，可对分子结构进行推测。既适用于结晶质物质，也适用于非晶质物质。
第3页/共72页
4
2 红外光区的划分（1）
红外－拉曼
红外光区介于可见光与微波之间，-1000μm，为了便于描述，引入一个新的概念——波数(wave number)。
波数： ，波长的倒数，每厘米的波长个数， 单位 cm－1
＝1/（cm） ＝ 104/ （m）
第4页/共72页
5
2 红外光区的划分（2）
红外－拉曼
近红外：―，13158―4000cm-1
主要为OH，NH，CH的倍频吸收
中红外：―25μm，4000―400cm-1
主要为分子振动，伴随振动吸收
远红外：25―1000μm，400―10cm-1
主要为分子的转动吸收
其中，中红外区是研究的最多、最深的区域，一般所说的红外光谱就是指中红外区的红外吸收光谱。
第5页/共72页
6
3 红外吸收产生的原理（1）
红外－拉曼
红外光的能量：
与一般的电磁波一样，红外光亦具有波粒二像性：既是一种振动波，又是一种高速运动的粒子流。
其波长表示为波数的形式
＝1/（cm） ＝ 104/ （m）
所具有的能量为：
E＝hc/ ＝ hc
红外光所具有的能量正好相当于分子（化学键）的不同能量状态之间的能量差异。因此才会发生对红外光的吸收效应。
第6页/共72页
7
3 红外吸收产生的原理（2）
红外－拉曼
第7页/共72页
8
3 红外吸收产生的原理（3）
红外－拉曼
分子的振动所需的能量远大于分子的转动所需的能量，因此对应的红外吸收频率也有差异：
远红外区：波长长，能量低，对应分子 的转动吸收
中红外区：波长短，能量高，对应分子 的振动吸收
近红外区：能量更高，对应分子的倍频 吸收（从基态－－第二或第 三振动态）
第8页/共72页
9
3 红外吸收产生的原理（4）
红外－拉曼
分子振动的类型
A）伸缩振动
分子沿成键的键轴方向振动，键的长度发生伸、缩
变化。分对称伸缩s和不对称伸缩sa。
第9页/共72页
10
3 红外吸收产生的原理（5）
红外－拉曼
一些化学键的伸缩振动对应的红外波数
键 分子 波数 cm－1
H-F HF 3958
H-Cl HCl 2885
H-Br HBr 2559
H-O H2O(结构水)（羟基） 3640
H-O H2O(结晶水) 3200-3250
C-C 单键 1195
双键 1685
三键 2070
第10页/共72页