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重点：
1.红外光谱法、基频峰、特征峰、相关峰、特征区、指纹区等基本概念
2.峰位、峰强及影响因素
难点：峰位、峰强
红外吸收光谱法基本原理
一、概述
红外光谱法：利用物质对红外光区电磁辐射的选择性吸收的特性来进行结构分析、定性和定量的分析方法，又称红外分光光度法，红外吸收光谱法。
红外吸收光谱法基本原理
红外线是指波长位于0.75μm～1000μm范围内的
电磁波。按波长红外线可划分为：
区 域 波长λ（μm） 波数σ（cm-1） 能级跃迁类型
近红外区 0.75～2.5 13158～4000 OH、NH、CH键的倍频
吸收区
中红外区 2.5～50 4000～200 振动，伴随转动
（基本振动区）
远红外区 50～1000 200～10 纯转动
红外吸收光谱法基本原理
红外吸收光谱法基本原理
T ~σ曲线 →前疏后密
T~λ曲线 →前密后疏
红外光谱的表示方法:多用T-σ或T-λ曲线描述
苯酚的红外光谱图
红外吸收光谱法基本原理
红外光谱的主要用途
可以确定化合物的类别
识别官能团
推测分子结构（简单化合物）
定量分析（不如紫外灵敏、准确，实际应用不多）
红外吸收光谱法基本原理
二、红外吸收峰的类型
基频峰： V=0→V=2
倍频峰
二倍频峰（V=0→V=2）
三倍频峰（V=0→V=3）
合频峰 、 ……，
差频峰 、 ……，
泛频峰
红外吸收光谱法基本原理
特征峰与相关峰
能够用于鉴别官能团存在并具有较高强度的吸收峰。
由一个官能团所产生的一组具有依存关系的特征峰称为相关吸收峰。
红外吸收光谱法基本原理
三、吸收峰的位置及影响因素
峰位：吸收峰的位置。
表示形式：吸收的红外光的λmax（或σmax、νmax）。
红外吸收光谱法基本原理
1．内部因素：
（1）电子效应：
取代基的诱导效应（吸电效应），使振动频率移向高波数区
νC=O 1715 cm-1 1800 cm-1 1920 cm-1
吸电性↑，双键极性↑，K ↑
ν↑
影响峰位的因素
红外吸收光谱法基本原理
共轭效应
使振动频率移向低波数区
共轭效应使π 电子离域，双键极性↓，K ↓
ν↓
νC=O 1715 cm-1 1670 cm-1
红外吸收光谱法基本原理
分子内氢键：对峰位的影响大，不受浓度影响
分子间氢键：受浓度影响较大
浓度稀释，吸收峰位发生变化
使伸缩频率降低
（2）氢键效应：
红外吸收光谱法基本原理
（3）空间效应
环张力，使环内双键伸缩振动频率降低，环外双键伸缩振动频率升高。
C
H
C
H
C
H
C
H
1
5
7
6
c
m
-
1
1
6
1
1
c
m
-
1
1
6
4
4
c
m
-
1
1
7
8
1
c
m
-
1
1
6
7
8
c
m
-
1
1
6
5
7
c
m
-
1
1
6
5
1
c
m
-
1
红外吸收光谱法基本原理
空间位阻，使吸收峰向高频方向移动。
1663cm-1 1686cm-1 1693cm-1
红外吸收光谱法基本原理
外部因素主要是指溶剂效应以及被测定物质的状态等因素。
2．外部因素
（1）溶剂的影响
溶剂的种类、溶液的浓度和测定时的温度不同，同一物质所测得的光谱也不相同。
（2）物质的聚集状态
同一化合物聚集状态不同，吸收频率和强度不同。
红外吸收光谱法基本原理
吸收峰强的分类
吸收峰的强度简称峰强，是指吸收曲线上吸收峰（谱带）的相对强度或摩尔吸光系数ε的大小
吸收峰 极强峰（vs） 强峰（s） 中强峰（m） 弱峰（ｗ） 极弱峰（vw）
ε ＞100 20～100 10～20 1～10 ＜1
四、吸收峰的强度
红外吸收光谱法基本原理
影响吸收峰强度的主要因素：
1．原子电负性的影响
2．分子对称性的影响
3．振动方式的影响
4. 溶剂的影响
红外吸收光谱法基本原理
五、红外光谱的重要区域
（一）特征区（官能团区）：波数在4000～1500cm-1之间的区域
1.X—H伸缩振动区（4000～2500cm-1 ） X代表O、N、C、S等原子。
（1）O—H伸缩振动：游离羟基在3700~3500cm-1处有尖峰
（2）N—H伸缩振动： 位于3500~3300cm-1
（3）C—H伸缩振动：以3000cm-1为界，区分饱和烃与不饱和烃。
红外吸收光谱法基本原理
3.叁键和累积双键伸缩振动区（2500～2000cm-1）
主要是叁键伸缩振动与累积双键的不对称伸缩振动。
双键伸缩振动区 2000～1500cm-1
羰基 1900～1650cm-1
碳碳双键 1670～1450cm-1
芳环骨架 1600～1500cm-1
2.双键伸缩振动区
红外吸收光谱法基本原理
（二）指纹区：波数低于1500cm-1的区域。
主要由化学键的弯曲振动和部分单键（C—X，X＝C、O、N等）的伸缩振动引起。
红外吸收光谱法基本原理

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