1、11 1、 概述概述2 2、 原理原理3 3、 紅外光譜儀紅外光譜儀4 4、 試樣制備試樣制備5 5、 各種有機(jī)化合物的光譜各種有機(jī)化合物的光譜6 6、 紅外光譜分析的應(yīng)用紅外光譜分析的應(yīng)用2第三章第三章 紅外光譜分析紅外光譜分析 3-1 概概 述述1 1、紅外光譜起源紅外光譜起源2 2、紅外光譜定義紅外光譜定義3 3、紅外光區(qū)劃分紅外光區(qū)劃分4 4、紅外譜的參數(shù)紅外譜的參數(shù)5 5、紅外光譜特點(diǎn)紅外光譜特點(diǎn)6 6、紅外光譜的主要缺點(diǎn)、紅外光譜的主要缺點(diǎn)返回34 18921892年發(fā)現(xiàn)，凡是含有甲基的物質(zhì)都會(huì)強(qiáng)烈地吸收年發(fā)現(xiàn)，凡是含有甲基的物質(zhì)都會(huì)強(qiáng)烈地吸收波長(zhǎng)波長(zhǎng)3.43.4 mm的紅外光，從

2、而推斷凡是在該波長(zhǎng)處產(chǎn)生強(qiáng)烈的紅外光，從而推斷凡是在該波長(zhǎng)處產(chǎn)生強(qiáng)烈吸收的物質(zhì)都含有甲基。吸收的物質(zhì)都含有甲基。 這種利用樣品對(duì)不同波長(zhǎng)紅外光的吸收程度研究物質(zhì)這種利用樣品對(duì)不同波長(zhǎng)紅外光的吸收程度研究物質(zhì)的分子組成和結(jié)構(gòu)的方法，稱為的分子組成和結(jié)構(gòu)的方法，稱為紅外分子吸收光譜法紅外分子吸收光譜法。到。到19051905年前后，人們已系統(tǒng)研究了數(shù)百種化合物的紅外吸收年前后，人們已系統(tǒng)研究了數(shù)百種化合物的紅外吸收光譜，并總結(jié)了一些物質(zhì)分子基團(tuán)與其紅外吸收帶之間的光譜，并總結(jié)了一些物質(zhì)分子基團(tuán)與其紅外吸收帶之間的關(guān)系。關(guān)系。 1930年有人用群論和量子力學(xué)方法計(jì)算了許多簡(jiǎn)年有人用群論和量子力學(xué)方法

3、計(jì)算了許多簡(jiǎn)單分子的基頻和鍵力常數(shù)，發(fā)展了紅外光譜的理論研究。單分子的基頻和鍵力常數(shù)，發(fā)展了紅外光譜的理論研究。 返回5 2、紅外光譜的定義：、紅外光譜的定義： 紅外光譜又稱分子振動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)光譜，屬分子吸收紅外光譜又稱分子振動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)光譜，屬分子吸收光譜。樣品受到頻率連續(xù)變化的紅外光照射時(shí)，分子吸光譜。樣品受到頻率連續(xù)變化的紅外光照射時(shí)，分子吸收其中一些頻率的輻射，分子振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)引起偶極矩的收其中一些頻率的輻射，分子振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)引起偶極矩的凈變化，使振凈變化，使振-轉(zhuǎn)能級(jí)從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，相應(yīng)于這些轉(zhuǎn)能級(jí)從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，相應(yīng)于這些區(qū)域的透射光強(qiáng)減弱，記錄百分透過(guò)率區(qū)域的透射光強(qiáng)減弱，記錄百分透過(guò)率

4、T%對(duì)波數(shù)或波長(zhǎng)對(duì)波數(shù)或波長(zhǎng)的曲線，即的曲線，即紅外光譜紅外光譜。 主要用于主要用于化合物鑒定化合物鑒定及及分子結(jié)構(gòu)表征分子結(jié)構(gòu)表征，亦可用，亦可用于于定量分析。定量分析。6紅外光譜以紅外光譜以T 或或T 來(lái)表示，下圖為苯酚的紅外光來(lái)表示，下圖為苯酚的紅外光譜。譜。T(%)返回7紅外光譜紅外光譜(0.751000 m)遠(yuǎn)紅外遠(yuǎn)紅外(轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū)轉(zhuǎn)動(dòng)區(qū))(25-1000 m)中紅外中紅外(振動(dòng)區(qū)振動(dòng)區(qū))(2.525 m)4000400cm-1近紅外近紅外(泛頻）泛頻）(0.752.5 m)倍頻倍頻分子振動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)分子振動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)分子轉(zhuǎn)動(dòng)分子轉(zhuǎn)動(dòng)分區(qū)及波長(zhǎng)范圍分區(qū)及波長(zhǎng)范圍 躍遷類型躍遷類型（常用區(qū)）（常用區(qū)）

5、3、紅外光區(qū)的劃分、紅外光區(qū)的劃分返回84 4、紅外光譜的參數(shù)、紅外光譜的參數(shù) 紅外譜是樣品對(duì)紅外光的吸收隨光的波數(shù)變化的紅外譜是樣品對(duì)紅外光的吸收隨光的波數(shù)變化的曲線。紅外譜最主要的參數(shù)是各吸收峰的位置，用曲線。紅外譜最主要的參數(shù)是各吸收峰的位置，用cmcm- -1 1表示表示。 ）波長(zhǎng)（）波數(shù)（mcm4110返回95 5、紅外光譜的特點(diǎn)、紅外光譜的特點(diǎn) （1 1）紅外吸收只有振）紅外吸收只有振- -轉(zhuǎn)躍遷，能量低；轉(zhuǎn)躍遷，能量低； （2）應(yīng)用范圍廣：除單原子分子及單核分子外，幾乎所）應(yīng)用范圍廣：除單原子分子及單核分子外，幾乎所有有機(jī)物均有紅外吸收；有有機(jī)物均有紅外吸收； （3）分子結(jié)構(gòu)更為

6、精細(xì)的表征：通過(guò)）分子結(jié)構(gòu)更為精細(xì)的表征：通過(guò)IR譜的波數(shù)位置、譜的波數(shù)位置、波峰數(shù)目及強(qiáng)度確定分子基團(tuán)、分子結(jié)構(gòu)；波峰數(shù)目及強(qiáng)度確定分子基團(tuán)、分子結(jié)構(gòu)； （4）定量分析；）定量分析； （5）固、液、氣態(tài)樣均可用，且用量少、不破壞樣品；）固、液、氣態(tài)樣均可用，且用量少、不破壞樣品； （6）分析速度快。）分析速度快。 （7）與色譜等聯(lián)用）與色譜等聯(lián)用（GC-FTIR）具有強(qiáng)大的定性功能。具有強(qiáng)大的定性功能。返回10返回111、 紅外吸收的產(chǎn)生：紅外吸收的產(chǎn)生： 紅外光譜是分子直接吸收外來(lái)的電磁輻射、振動(dòng)能紅外光譜是分子直接吸收外來(lái)的電磁輻射、振動(dòng)能級(jí)發(fā)生改變時(shí)形成的。從經(jīng)典力學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，當(dāng)分子

7、振級(jí)發(fā)生改變時(shí)形成的。從經(jīng)典力學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，當(dāng)分子振動(dòng)伴隨著偶極矩的改變時(shí)，偶極子的振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生電磁波，動(dòng)伴隨著偶極矩的改變時(shí)，偶極子的振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生電磁波，它和入射的電磁波發(fā)生相互作用，產(chǎn)生光的吸收，所吸收它和入射的電磁波發(fā)生相互作用，產(chǎn)生光的吸收，所吸收光的頻率即為分子的振動(dòng)頻率。這種電磁輻射的能量比電光的頻率即為分子的振動(dòng)頻率。這種電磁輻射的能量比電子能級(jí)躍遷時(shí)吸收的能量小得多。吸收能量后振動(dòng)能級(jí)將子能級(jí)躍遷時(shí)吸收的能量小得多。吸收能量后振動(dòng)能級(jí)將提高，即分子被激發(fā)到較高的振動(dòng)能級(jí)提高，即分子被激發(fā)到較高的振動(dòng)能級(jí)(其中也包含不同其中也包含不同的轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí))，從而形成，從而形成紅外吸收

8、光譜紅外吸收光譜。12 IR IR UVUV起源起源 分子振動(dòng)能級(jí)伴隨分子振動(dòng)能級(jí)伴隨 分子外層價(jià)電子能級(jí)分子外層價(jià)電子能級(jí) 轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷 躍遷躍遷適用適用 所有有機(jī)化合物所有有機(jī)化合物 具具n-n-* *、-* *躍遷躍遷 有機(jī)化合物有機(jī)化合物特征性特征性光譜復(fù)雜，光譜復(fù)雜，特征性強(qiáng)特征性強(qiáng) 光譜光譜簡(jiǎn)單、特征性不強(qiáng)簡(jiǎn)單、特征性不強(qiáng)用途用途 鑒定化合物類別鑒定化合物類別 定量定量 鑒定官能團(tuán)鑒定官能團(tuán) 推測(cè)有機(jī)化合物共軛骨架推測(cè)有機(jī)化合物共軛骨架 推測(cè)結(jié)構(gòu)推測(cè)結(jié)構(gòu) 四、四、IR與與UV的區(qū)別的區(qū)別13返回14一、振動(dòng)形式一、振動(dòng)形式1516AX2AX31、伸縮振動(dòng)、伸縮振動(dòng)（st

9、retching vibration） 對(duì)稱伸縮振動(dòng)對(duì)稱伸縮振動(dòng) 不對(duì)稱伸縮振動(dòng)不對(duì)稱伸縮振動(dòng) （ 或或 ） （ 或或 ） assass172 2、彎曲振動(dòng)、彎曲振動(dòng) bending vibration bending vibration 面內(nèi)彎曲（面內(nèi)彎曲（）面外彎曲（面外彎曲（）剪式剪式搖擺搖擺搖擺搖擺蜷曲蜷曲AX218對(duì)稱變形振動(dòng)對(duì)稱變形振動(dòng)不對(duì)稱變形振動(dòng)不對(duì)稱變形振動(dòng)AX3S( (二）二）振動(dòng)自由度振動(dòng)自由度 自由度自由度就是分子獨(dú)立運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的數(shù)目就是分子獨(dú)立運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的數(shù)目. .振動(dòng)自由度振動(dòng)自由度就是獨(dú)立振動(dòng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的數(shù)目。就是獨(dú)立振動(dòng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的數(shù)目。19f總總f振振+f平平+f轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)

10、3N f振振3N f平平f轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 分子總自由度分子總自由度等于該分子中各原子在空間等于該分子中各原子在空間坐標(biāo)的總和。在空間確定一原子的位置需三個(gè)坐標(biāo)的總和。在空間確定一原子的位置需三個(gè)坐標(biāo)坐標(biāo)(x.y.z)(x.y.z)，故一原子有三個(gè)自由度，故一原子有三個(gè)自由度. .含含N N個(gè)個(gè)原子的分子總自由度為原子的分子總自由度為3N, 3N, 而分子作為一個(gè)整而分子作為一個(gè)整體體, ,其其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可分為可分為平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、振動(dòng)平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、振動(dòng)三類三類. . 分子總自由度應(yīng)該等于平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)自由分子總自由度應(yīng)該等于平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)自由度的總和，即度的總和，即: : 振動(dòng)自由度振動(dòng)自由度 基本

11、振動(dòng)數(shù)目基本振動(dòng)數(shù)目 基頻峰峰數(shù)基頻峰峰數(shù) 20 對(duì)于對(duì)于線形分子線形分子, ,可繞可繞X,YX,Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)，沿第三個(gè)軸軸轉(zhuǎn)動(dòng)，沿第三個(gè)軸(z(z軸軸) )或者說(shuō)繞鍵軸方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)或者說(shuō)繞鍵軸方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí), ,原子空間位置原子空間位置不發(fā)生變化不發(fā)生變化, ,故不產(chǎn)生自由度故不產(chǎn)生自由度. .即線形分子只有即線形分子只有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度. .所以線形分子振動(dòng)自由度所以線形分子振動(dòng)自由度 f f振振 = 3N= 3N3 32 = 3N2 = 3N5 5 對(duì)于對(duì)于非線形分子非線形分子，繞任一軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其原子在，繞任一軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其原子在空間位置均有變化，故有三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，所空間位置均有變化，故有

12、三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，所以非線形分子自由度以非線形分子自由度 f f振振 = 3N= 3N3 33 = 3N3 = 3N6 6 無(wú)論是線形分子還是非線形分子其無(wú)論是線形分子還是非線形分子其平動(dòng)的平動(dòng)的自由度都等于自由度都等于3 321水分子水分子非線性分子非線性分子3633f111159536523756 cmcmcmOHsOHasOH2266766723491388OCOCasOCSOC CO2分子分子 線性分子線性分子4533f23 24二、振動(dòng)能級(jí)與振動(dòng)頻率二、振動(dòng)能級(jí)與振動(dòng)頻率雙原子分子振動(dòng)可以近似地看作為簡(jiǎn)諧振動(dòng)雙原子分子振動(dòng)可以近似地看作為簡(jiǎn)諧振動(dòng)1 1振動(dòng)能級(jí)振動(dòng)能級(jí) 25應(yīng)用量子力學(xué)

13、理論，振動(dòng)能量應(yīng)用量子力學(xué)理論，振動(dòng)能量 是分子振動(dòng)頻率，是分子振動(dòng)頻率，V V是振動(dòng)量子數(shù)。是振動(dòng)量子數(shù)。V=0,1,2,3V=0,1,2,3。當(dāng)。當(dāng) V=0V=0時(shí)，分子振動(dòng)能級(jí)處于基時(shí)，分子振動(dòng)能級(jí)處于基態(tài)，其振動(dòng)能量為零點(diǎn)能；當(dāng)態(tài)，其振動(dòng)能量為零點(diǎn)能；當(dāng)V0V0時(shí)，分子的振時(shí)，分子的振動(dòng)能級(jí)處于激發(fā)態(tài)。動(dòng)能級(jí)處于激發(fā)態(tài)。 分子吸收適當(dāng)頻率的紅外輻射后，可以由振分子吸收適當(dāng)頻率的紅外輻射后，可以由振動(dòng)基態(tài)躍遷至振動(dòng)激發(fā)態(tài)，其所吸收的光子能量動(dòng)基態(tài)躍遷至振動(dòng)激發(fā)態(tài)，其所吸收的光子能量必須等于分子振動(dòng)能量之差，即必須等于分子振動(dòng)能量之差，即EV=（V+1/2）h 26VVhh)VV(EhL1

14、2VL 當(dāng)分子吸收某一頻率的紅外輻射后，由基當(dāng)分子吸收某一頻率的紅外輻射后，由基態(tài)（態(tài)（V=0V=0）躍遷到第一激發(fā)態(tài)（）躍遷到第一激發(fā)態(tài)（V=1V=1）時(shí)所產(chǎn)生）時(shí)所產(chǎn)生的吸收峰稱為的吸收峰稱為基頻峰基頻峰。 基頻峰的頻率等于分子振動(dòng)頻率，是紅外光譜基頻峰的頻率等于分子振動(dòng)頻率，是紅外光譜主要吸收峰。主要吸收峰。L2.2.振動(dòng)頻率振動(dòng)頻率27振動(dòng)頻率振動(dòng)頻率 k21 為化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率；為化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率；k k 為化學(xué)鍵的力常為化學(xué)鍵的力常數(shù)，即兩原子由平衡位置伸長(zhǎng)數(shù)，即兩原子由平衡位置伸長(zhǎng)0.1nm0.1nm后的恢復(fù)后的恢復(fù)力；力；為雙原子的折合質(zhì)量，即為雙原子的折合質(zhì)量，即BABAmm

15、mm根據(jù)經(jīng)典力學(xué)的根據(jù)經(jīng)典力學(xué)的Hooke定律：定律：c1kc2128 用原子用原子A A、B B的折合相對(duì)原子質(zhì)量的折合相對(duì)原子質(zhì)量 （簡(jiǎn)稱（簡(jiǎn)稱原子量）原子量） 代替折合質(zhì)量代替折合質(zhì)量 雙原子基團(tuán)的基本振動(dòng)頻率（波數(shù)雙原子基團(tuán)的基本振動(dòng)頻率（波數(shù)）取決于）取決于鍵兩端原子的折合原子量和鍵力常數(shù)，即取決于鍵兩端原子的折合原子量和鍵力常數(shù)，即取決于分子的結(jié)構(gòu)特征分子的結(jié)構(gòu)特征. . 236.023 10 k130429 化學(xué)鍵越強(qiáng)化學(xué)鍵越強(qiáng)（即鍵的力常數(shù)（即鍵的力常數(shù)k k越大）越大）原子原子折合質(zhì)量越小折合質(zhì)量越小，化學(xué)鍵的，化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率越大振動(dòng)頻率越大，吸收吸收峰峰將出現(xiàn)將出現(xiàn)在高波

16、數(shù)區(qū)在高波數(shù)區(qū)。例例C=CC=C鍵的鍵的K K 為為9.69.6，計(jì)算波數(shù)值。，計(jì)算波數(shù)值。11649)1212/(12126 .913041304cm正己烯中正己烯中C=CC=C鍵伸縮振動(dòng)頻率實(shí)測(cè)值為鍵伸縮振動(dòng)頻率實(shí)測(cè)值為1652cm1652cm-1-1。30a)、 31表表 某些鍵的伸縮力常數(shù)（毫達(dá)因某些鍵的伸縮力常數(shù)（毫達(dá)因/埃）埃）例題例題: 由表中知由表中知C=C鍵的鍵的K=9.5 9.9 ,令其為令其為9.6, 計(jì)算波數(shù)值。計(jì)算波數(shù)值。116502126913071307211cm/.kkcv32返回33三、產(chǎn)生紅外吸收的條件：三、產(chǎn)生紅外吸收的條件： 分子吸收輻射產(chǎn)生振轉(zhuǎn)躍遷必須

17、滿足兩個(gè)條件：分子吸收輻射產(chǎn)生振轉(zhuǎn)躍遷必須滿足兩個(gè)條件：條件一：條件一：輻射光子的能量應(yīng)與振動(dòng)躍遷所需能量相等。輻射光子的能量應(yīng)與振動(dòng)躍遷所需能量相等。 根據(jù)量子力學(xué)原理，分子振動(dòng)能量根據(jù)量子力學(xué)原理，分子振動(dòng)能量Ev 是量子化的，即是量子化的，即 EV=（V+1/2）h 為分子振動(dòng)頻率，為分子振動(dòng)頻率，V為振動(dòng)量子數(shù)，其值取為振動(dòng)量子數(shù)，其值取 0，1，2， 分子中不同振動(dòng)能級(jí)差為分子中不同振動(dòng)能級(jí)差為 EV= Vh 也就是說(shuō)，只有當(dāng)也就是說(shuō)，只有當(dāng) EV=Ea或者或者 a= V 時(shí)，才可能發(fā)時(shí)，才可能發(fā)生振轉(zhuǎn)躍遷。例如當(dāng)分子從基態(tài)（生振轉(zhuǎn)躍遷。例如當(dāng)分子從基態(tài)（V=0）躍遷到第一激發(fā)態(tài)）躍

18、遷到第一激發(fā)態(tài)（V=1），此時(shí)），此時(shí) V=1，即，即 a= 34條件二：條件二：輻射與物質(zhì)之間必須有耦合作用輻射與物質(zhì)之間必須有耦合作用磁場(chǎng)磁場(chǎng)電場(chǎng)電場(chǎng)交變磁場(chǎng)交變磁場(chǎng) 分子固有振動(dòng)分子固有振動(dòng) a a偶極矩變化偶極矩變化（能級(jí)躍遷）（能級(jí)躍遷）耦合耦合不耦合不耦合紅外吸收紅外吸收無(wú)偶極矩變化無(wú)偶極矩變化無(wú)紅外吸收無(wú)紅外吸收返回35四、紅外光譜中的峰四、紅外光譜中的峰36基頻峰：基頻峰：當(dāng)分子吸收某一頻率的紅外輻射后，由基態(tài)當(dāng)分子吸收某一頻率的紅外輻射后，由基態(tài)（V=0V=0）躍遷到第一激發(fā)態(tài)（）躍遷到第一激發(fā)態(tài)（V=1V=1）時(shí)所產(chǎn)生的吸收峰稱為）時(shí)所產(chǎn)生的吸收峰稱為基頻峰。 泛頻峰可以觀

19、察到，但很弱，可提供分子的泛頻峰可以觀察到，但很弱，可提供分子的“指紋指紋”。返回37摩爾消光系數(shù)（摩爾消光系數(shù)（）強(qiáng)度強(qiáng)度符號(hào)符號(hào)200很強(qiáng)很強(qiáng)VS75200強(qiáng)強(qiáng)S2575中等中等M525弱弱W05很弱很弱VW38返回39返回40名稱氫鍵區(qū)三鍵區(qū)雙鍵區(qū)單鍵區(qū)（指紋區(qū)）波數(shù)范圍4000250025002000200015001500400通常類型C-HN-HO-HC NC CC=C=CC=0,C=CC-C,C-O-C,C-N41醇、酚、酸等醇、酚、酸等 36503580 低濃度（峰形尖銳）低濃度（峰形尖銳） O-H 36503200 34003200 高濃度（強(qiáng)寬峰）高濃度（強(qiáng)寬峰） N-H

20、35003100 胺、酰胺等，可干擾胺、酰胺等，可干擾 O-H 峰峰 飽和飽和（3000 以以下下）與不飽和與不飽和（3000 以以上上） 飽和飽和-C-H （3000-2800） -CH3(2960，2870) -CH2(2930，2850) 不飽和不飽和=C-H （30103040） 末端末端=CH（3085） 不飽和不飽和 C-H (28903300) 較較弱弱 （2890） 、 較較強(qiáng)強(qiáng) （3300） C-H 3000 左右左右 ArC-H (3030) 比比飽飽和和 C-H 峰峰弱弱，但但峰峰形形卻卻更更尖銳尖銳 42C C，C N，C=C=C，C=C=O 等等 RC CH 2100

21、-2140 RC CR 2196-2260 R=R則無(wú)紅外吸收則無(wú)紅外吸收 叁叁鍵鍵 及及累累 積積雙雙 鍵鍵 C N 2240-2260 （非共軛）（非共軛） 2220-2230 （共軛）（共軛） 分子中有分子中有 N，H，C，峰，峰強(qiáng)且銳；強(qiáng)且銳； 有有 O 則弱，離基團(tuán)越近則弱，離基團(tuán)越近則越弱。則越弱。 43 C=O1900-1650強(qiáng)峰。是判斷酮、醛、強(qiáng)峰。是判斷酮、醛、C=C1680 1620苯苯生生物物頻頻2000 1650 - 和和2-4 衍衍的的泛泛- -H外外、C=C 面面內(nèi)內(nèi)很很，特征吸收峰，其中酸酐因振動(dòng)偶合而具特征吸收峰，其中酸酐因振動(dòng)偶合而具有雙峰。有雙峰。峰較弱（

22、對(duì)稱性較高）。在峰較弱（對(duì)稱性較高）。在附近有附近有個(gè)峰（苯環(huán)骨架振動(dòng)），用于個(gè)峰（苯環(huán)骨架振動(dòng)），用于識(shí)別分子中是否有芳環(huán)。識(shí)別分子中是否有芳環(huán)。C面面但但很很特特征征（可可用用于于取取代代表表酸、酯及酸酐的酸、酯及酸酐的 16001500變形變形振動(dòng)振動(dòng)，弱弱類型類型的的征征） 。 44 單、雙鍵伸縮振動(dòng)單、雙鍵伸縮振動(dòng)（不含氫）（不含氫） 1800-900 C-O（1300-1000） C-(N、F、P)，P-O，Si-O 面面內(nèi)內(nèi)外外彎曲彎曲振振動(dòng)動(dòng) 900-650 用用于于順順反反式式結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)、 取取代代類類型型的的確確定定 45 返回46 返回表表3-7 3-7 誘導(dǎo)效應(yīng)對(duì)誘導(dǎo)效應(yīng)

23、對(duì)（C=OC=O）的影響（純品）的影響（純品）47 返回48CN+HRRO-CNHRRO(Mesomeric effect)(Mesomeric effect)：返回49返回50 返回51 COCl返回52表3-9 空間位阻對(duì)（C=C）和（C=O）的影響53 HHHC=C=CH1645cm-11610cm-11565cm-13017cm-13040cm-13060cm-1返回54 返回55 極性基團(tuán)的伸縮振動(dòng)頻率通常隨溶劑極性增加極性基團(tuán)的伸縮振動(dòng)頻率通常隨溶劑極性增加而降低。如羧酸中的羰基而降低。如羧酸中的羰基C=OC=O： 氣態(tài)時(shí)：氣態(tài)時(shí)： C=OC=O=1780cm=1780cm-1-1

24、 非極性溶劑：非極性溶劑： C=OC=O=1760cm=1760cm-1-1 乙醚溶劑：乙醚溶劑： C=OC=O=1735cm=1735cm-1-1 乙醇溶劑：乙醇溶劑： C=OC=O=1720cm=1720cm-1-1 因此紅外光譜通常需在非極性溶劑中測(cè)量。因此紅外光譜通常需在非極性溶劑中測(cè)量。返回56目前有兩類紅外光譜儀：目前有兩類紅外光譜儀： 1 1、 色散型色散型 2 2、傅立葉變換型（、傅立葉變換型（Fourier Transfer, FTFourier Transfer, FT）返回5758返回59類型類型 制作材料制作材料 工作溫度工作溫度 特特 點(diǎn)點(diǎn) Nernst燈燈 Zr,

25、Th, Y氧化氧化物物 1700oC 高波數(shù)區(qū)高波數(shù)區(qū)（ 1000cm-1）有有更更強(qiáng)強(qiáng)的的發(fā)發(fā)射射；穩(wěn)定性好；穩(wěn)定性好；機(jī)械強(qiáng)度差；機(jī)械強(qiáng)度差； 但但價(jià)格較高價(jià)格較高。 硅碳棒硅碳棒 SiC 1200-1500oC 低波數(shù)區(qū)低波數(shù)區(qū)光光強(qiáng)強(qiáng)較較大大；波波數(shù)數(shù)范圍范圍更更廣廣； 堅(jiān)固、發(fā)光面積大堅(jiān)固、發(fā)光面積大。 60材材 料料 透透光光范圍范圍/ m 注注 意意 事事 項(xiàng)項(xiàng) NaCl 0.2-25 易易潮潮解解、濕度濕度低低于于 40% KBr 0.25-40 易易潮潮解解、濕度濕度低低于于 35% CaF2 0.13-12 不不溶溶于于水水，用用于于水水溶溶液液 CsBr 0.2-55 易

26、易潮潮解解 TlBr + TlI 0.55-40 微微溶溶于于水水（有有毒毒） 61 62紅外檢測(cè)器紅外檢測(cè)器 原理原理 構(gòu)成構(gòu)成 特點(diǎn)特點(diǎn) 熱電偶熱電偶 溫 差 熱 電溫 差 熱 電效應(yīng)效應(yīng) 涂黑金箔（接受面）連接金屬（熱接涂黑金箔（接受面）連接金屬（熱接點(diǎn)）與導(dǎo)線（冷接端）形成溫差。點(diǎn)）與導(dǎo)線（冷接端）形成溫差。 光光譜譜響響應(yīng)應(yīng)寬寬且且一一致致性性好好、靈敏靈敏度度高高、受受熱熱噪噪音音影響影響大大 測(cè)熱輻射計(jì)測(cè)熱輻射計(jì) 電橋平衡電橋平衡 涂黑金箔（接受面）作為惠斯頓電橋涂黑金箔（接受面）作為惠斯頓電橋的一臂，當(dāng)接受面溫度改變，電阻改的一臂，當(dāng)接受面溫度改變，電阻改變，電橋輸出信號(hào)。變，

27、電橋輸出信號(hào)。 穩(wěn)定穩(wěn)定、中中等等靈敏度靈敏度、較較寬寬線線性性范圍范圍、受受熱熱噪噪音音影響影響大大 熱釋電檢測(cè)熱釋電檢測(cè)器器（TGS） 半 導(dǎo) 體半 導(dǎo) 體 熱熱電效應(yīng)電效應(yīng) 硫酸三甘酞（硫酸三甘酞（TGS）單晶片受熱，溫）單晶片受熱，溫度上升，其表面電荷減少，度上升，其表面電荷減少，即即 TGS釋放了部分電荷，該電荷經(jīng)放大并記釋放了部分電荷，該電荷經(jīng)放大并記錄。錄。 響應(yīng)極快，可進(jìn)行高速響應(yīng)極快，可進(jìn)行高速掃描（中紅外區(qū)只需掃描（中紅外區(qū)只需1s） 。適于） 。適于 FT-IR。 碲鎘汞檢測(cè)碲鎘汞檢測(cè)器器（MCT） 光電導(dǎo)；光電導(dǎo)； 光伏光伏效應(yīng)效應(yīng) 混合物混合物 Hg1-xCdxTe

28、對(duì)光的響應(yīng)對(duì)光的響應(yīng) 靈敏度高、響應(yīng)快、可靈敏度高、響應(yīng)快、可進(jìn)行高速掃描。進(jìn)行高速掃描。 63返回64 紅外光源擺動(dòng)的凹面鏡擺動(dòng)的凹面鏡邁克爾遜干擾儀檢測(cè)器樣品池參比池同步擺動(dòng)干涉圖譜計(jì)算機(jī)解析紅外譜圖還原M1BSIIIM2D65傅里葉變換紅外光譜儀工作原理圖傅里葉變換紅外光譜儀工作原理圖66邁克爾干涉儀工作原理圖邁克爾干涉儀工作原理圖67單色光單色光單色光單色光二色光二色光多色光多色光單、雙及多色光的干涉示意圖單、雙及多色光的干涉示意圖6869 返回70返回71返回72返回73返回7475返回 2 2，2 2，4-4-三甲基戊烷的紅外光譜圖三甲基戊烷的紅外光譜圖76返回77781、=CH伸

29、縮振動(dòng)； 2、C H伸縮振動(dòng)；3、C=C伸縮振動(dòng)；4、C-H彎曲振動(dòng)79烯烴類型烯烴類型CH面外彎曲振動(dòng)吸收位置面外彎曲振動(dòng)吸收位置（cm-1）R1CH=CH2995-985，910-905R1R2C=CH2895-885R1CH=CHR2(順順)730-650R1CH=CHR2(反）反）980-965R1R2C=CHR3840-790返回80返回81828384返回85振動(dòng)類型振動(dòng)類型波數(shù)（波數(shù)（cm-1）說(shuō)明說(shuō)明芳環(huán)芳環(huán)C-H伸縮振伸縮振動(dòng)動(dòng)305050強(qiáng)度不定強(qiáng)度不定骨架振動(dòng)骨架振動(dòng)16501450峰形尖銳，通常為峰形尖銳，通常為4個(gè)峰，但不一定同個(gè)峰，但不一定同時(shí)出現(xiàn)時(shí)出現(xiàn)C-H彎曲振

30、動(dòng)彎曲振動(dòng)（面外）（面外）910650隨取代情況改變隨取代情況改變 返回86取代類型取代類型C-HC-H面外彎曲振動(dòng)吸收峰位置（面外彎曲振動(dòng)吸收峰位置（cmcm-1-1）苯苯670670單取代單取代770-730770-730，710-690710-690二取代二取代1 1，2-2-770-735770-7351 1，3-3-810-750810-750，710-690710-6901 1，4-4-833-810833-810三取代三取代1 1，2 2，3-3-780-760780-760，745-705745-7051 1，2 2，4-4-885-870885-870，825-805825-

31、8051 1，3 3，5-5-865-810865-810，730-675730-675四取代四取代1 1，2 2，3 3，4-4-810-800810-8001 1，2 2，3 3，5-5-850-840850-8401 1，2 2，4 4，5-5-870-855870-855五取代五取代87087087 8889 90 返回91醇和酚存在三個(gè)特征吸收：羥基醇和酚存在三個(gè)特征吸收：羥基OH 伸縮振動(dòng)和彎曲振動(dòng)，伸縮振動(dòng)和彎曲振動(dòng)，C-O伸縮振動(dòng)。伸縮振動(dòng)。 基團(tuán)基團(tuán)吸收位置（吸收位置（cm-1）說(shuō)明說(shuō)明OH36503580（游離）（游離）35503450（二聚體）（二聚體）34003200（

32、多聚體）（多聚體）3600-2500（分子內(nèi)締合）（分子內(nèi)締合）尖尖中強(qiáng)，較尖中強(qiáng)，較尖強(qiáng)，寬強(qiáng)，寬寬，散寬，散CO1050（伯）（伯）1100（仲）（仲）1150（叔）（叔）1200（酚）（酚）強(qiáng)，有時(shí)發(fā)生裂分強(qiáng)，有時(shí)發(fā)生裂分H內(nèi)彎曲，強(qiáng)，寬面內(nèi)彎曲，強(qiáng)，寬面外彎曲，寬面外彎曲，寬返回92 9394 95返回96返回97化合物類型化合物類型吸收峰位置（吸收峰位置（cm-1）醛醛1735-1715酮酮1720-1710酸酸1770-1750酯酯1745-1720酰胺酰胺1700-1680（酰胺（酰胺“I”峰）峰）酸酐酸酐1820和和176098 99 100101 返

33、回102返回103 104 105 返回106 1740cm-1：C=O伸縮振動(dòng)；伸縮振動(dòng)；1190cm-1：C-O-C非對(duì)稱伸縮振動(dòng)，第一吸收非對(duì)稱伸縮振動(dòng)，第一吸收 返回107返回108返回109110111返回112返回113返回114返回115圖圖3-37 3-37 吡嗪酰胺（抗結(jié)核病藥）紅外譜圖吡嗪酰胺（抗結(jié)核病藥）紅外譜圖116返回117特征吸收特征吸收化合物化合物吸收峰位置吸收峰位置(cm-1)吸收峰特征吸收峰特征NH伸縮振伸縮振動(dòng)動(dòng)伯胺類伯胺類3500-3300兩個(gè)峰，強(qiáng)度中兩個(gè)峰，強(qiáng)度中 仲胺類仲胺類3500-3300一個(gè)峰，強(qiáng)度中一個(gè)峰，強(qiáng)度中 亞胺類亞胺類3400-3300一個(gè)峰，強(qiáng)度中一個(gè)峰，強(qiáng)度中NH彎曲振彎曲振動(dòng)動(dòng)伯胺類伯胺類1650-1590強(qiáng)度強(qiáng)，中強(qiáng)度強(qiáng)，中 仲胺類仲胺類1650-1550強(qiáng)度極弱強(qiáng)度極弱C-N振動(dòng)振動(dòng)芳香芳香胺胺伯伯1340-1250強(qiáng)度強(qiáng)強(qiáng)度強(qiáng) 仲仲1350-1280強(qiáng)度強(qiáng)強(qiáng)度強(qiáng) 叔叔1360-1310強(qiáng)度強(qiáng)強(qiáng)度強(qiáng) 脂肪脂肪胺胺 1220-1020強(qiáng)度中，弱強(qiáng)度中，弱 1410強(qiáng)度弱強(qiáng)度弱 返回1181590cm-1NH2剪式振動(dòng)；剪式振動(dòng)；1185c