第五章紅外吸收光譜法InfraredAbsorptionSpectrometry5.1基本原理分子的振動—轉(zhuǎn)動光譜。研究在振動中伴有偶極距變化的化合物（無偶極距變化的為拉曼光譜）。

偶極距：兩個電荷中，一個電荷的電量與這兩個電荷間的距離的乘積。分子中的正負電荷排列不對稱，就會引起電性不對稱。使分子的一部分有較顯著的陽性，另一部分有較顯著的陰性。通常用偶極距描述分子極性的大小。5.1基本原理

5.1.1雙原子分子的振動（簡諧振動近似處理）

諧振子振動和非諧振子振動

5.1.2多原子分子的振動（簡正振動）

伸縮振動s：原子沿著價鍵方向來回運動，鍵長變，鍵角不變。面內(nèi)變形振動

變形振動

鍵長不變，鍵角變面外變形振動剪式振動s平面搖擺振動

非平面搖擺+

+

扭曲振動-

+5.1基本原理5.1.4基團頻率和特征吸收峰組成分子的各種基團，有特定的紅外吸收頻率和吸收峰。官能團區(qū)：4000-1300cm-1

伸縮振動指紋區(qū)：1300-600cm-1單鍵伸縮，變形振動未知物結構不飽和度的計算:

=1+N4+(N3–N1)/2

即：環(huán)＋雙鍵數(shù)N1、N3、N4分別為一、三、四價原子數(shù)5.2基本原理

光源

狹縫

樣品池

單色儀

檢測器

讀出

5.2.1光源5.2基本原理

5.2.2單色器光柵5.2.3檢測器：高真空熱電偶測熱輻射計高萊池氣脹式檢測器光電導檢測器（FT）5.3傅立葉變換紅外光譜儀

干涉器：邁克爾遜干涉儀由光源發(fā)出的兩束光，經(jīng)過不同路程后再聚到一點上，發(fā)生干涉。當兩束光的光程差為/2的偶數(shù)倍時，相干光相互疊加，產(chǎn)生明線，其相干光強有最大值。相反，當兩束光的光程差為/2的奇數(shù)倍時，相干光相互抵消，產(chǎn)生暗線，相干光強有最小值。

干涉強度對光程差S或時間T的函數(shù)圖稱干涉圖。

5.3傅立葉變換紅外光譜儀

干涉圖得到的時間域（光程差）的信息，可以反映頻率域的問題。實際上干涉儀并沒有把光按頻率分開，而只是將各種頻率的光信號經(jīng)干涉作用調(diào)制為干涉圖函數(shù)，再由計算機進行富里葉逆變換計算出原來的光譜。

5.3傅立葉變換紅外光譜儀邁克爾遜干涉儀的工作原理：動鏡在動，使所有波長的光都有相加強和相消弱的機會。動鏡的一次來回，就得到所有頻率的一次信息，這同光柵的一次掃描全過程得到的信息是一樣的。由于樣品吸收了其中某些頻率的能量，使得干涉圖的強度發(fā)生變化。通過富里葉數(shù)學變換而不是通過逐點測量而得到連續(xù)光譜。5.4定性分析

在官能團區(qū)搜尋官能團的特征伸縮振動，根據(jù)“指紋區(qū)”的吸收情況，進一步確認。

5.5實驗技術

A.樣品的制備氣體氣槽液體液膜（選擇溶劑）固體壓片（KBr）

B.注意防潮在紅外燈下準備樣品5.6

應用舉例

A.石油烴的指紋鑒定B.有害氣體的紅外線分析儀測定碳氧化物、硫化物等

3145

C-H14602225C=H16031512

C-H760640單取代