文档介绍：红外光谱剖析
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红外光谱剖析
红外光谱与分子的构造亲密有关，是研究表征分子构造的一种有效手段，与其余方法对比较，红外光谱因为对样品没有任何限制，它是公认的一种重要剖析工具。在分子构型和构象研究、化学化工、物理、能源丿光/谱析
红外丿光/谱析
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〔用波数表示〕
此中：K为化学键的力常数，与键能和键长有关；m为双原子的折合质量。
发生振动能级跃迁需要能量的大小取决于键两头原子的折合质量和键的力常数，即取决于分子的构造特色。
化学键的振动频次越大，汲取峰将出此刻高波数区。
化学键键强越强〔即键的力常数K越大〕原子折合质量越小，
—
三
—
种类
C
C—
>—C=C—>C—C—
力
1
常数
5—17
峰
m
m
位
红外丿光/谱析
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H
H
CI
Br
I]
I
0
H
H
N
H
分f
k
1分子
k
1
HF
9,7
,
11
H-C
HC1
4,8
H-C
CH-CH
乩9
HBr
4J
(:C1
CH3C1
HI
c-c
~
乩6
H?O
c二c
H?S
c=c
1bg
iY
nh3
C-0
13
ch3x
^5-0
C二0
■
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三、分子的振动形式
两类根本振动形式：变形振动和伸缩振动以甲烷为例：
弱汲取〔W〕
中等强度汲取M)
〔甲烷的变形振动
强汲取〔S〕甲烷的伸缩振动嵋」
基团振动频次一一致;
化
变化，辐射不可以惹起共振，无红外活性，如：N2、
红外光谱产生的条件红外光的频次与分子中某分子振动惹起瞬时偶极矩完整对称分子，没有偶02、等；非对称分子有偶极矩，属红外活性，如HCl。偶极子在交变电场中的作用可用以下列图表示：
红外丿光/谱析
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红外光谱剖析
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偶极子在交变电场中的作用表示图
五红外光谱峰的地点、峰数与强度
地点：
由振动频次决定，化学键的力常数K越大，原子折合质量m越小，键的振动频次越大，汲取峰将出此刻高波数区〔短波长区〕；反之，出此刻低波数区〔高波长区〕；
峰数：
分子的根本振动理论峰数，可由振动自由度来计算，关于由n个原子构成的分子，其自由度为3n
3n二平动自由度+振动自由度+转动自由度
分子的平动自由度为3,转动自由度为：非线性分子3,线性分子2振动自由度=3n-平动自由度-转动自由度
非线性分子：
振动自由度=3n-6
线性分子：
振动自由度=3n-5
绝大部分化合物红外汲取峰数远小于理论计算振动自由度，其原由有：无
偶极矩变化的振动不产生红外汲取；汲取简并；汲取落在仪器检测范围以外；仪器分辨率低，谱峰重
叠等。
3•强度:
红外汲取的强度与跃迁几率的大小和振动偶极矩变化的大小有关，跃迁几率越大、振动偶极矩越大,那么汲取强度越大。
•红外光谱图：
红外光谱剖析
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纵坐标为汲取强度，横坐标为波长入,
(um),和波数1/入，单位：cm-1,能够用峰数，峰位，峰形，峰强来描
六.
频峰：
常用的红外光谱术语
由基态跃迁到第一激发态，产生的强汲取峰，称为基频峰(强度大)倍频峰：
由基态直接跃迁到第二、第三等激发态,产生弱的汲取峰,称为倍频峰；
合频峰：
两个基频峰频次相加的峰;
：某一个振动的基频与此外一个振动的倍频或合频靠近时,因为互相作用而在该基频峰邻近出现两个汲取带,这叫做
Fermi共振，比如苯甲酰***只有一个羰
，却有两个羰基伸缩振动汲取带，即1731cm-1和1736cm-1,这是因为羰基的基频(1720cm-1)与苯基和羰基的变角振动(880—860cm-1)的倍频峰之间发生
共振的产生使红外汲取峰数增加
,峰强加大.
振动巧合：两个化学键