红外光谱与分子结构

一、红外光谱的特征性

通过对大量标准样品的红外光谱的研究，处于不同有机物分子的同一种官能团的振动频率变化不大，即具有明显的特征性。

这是因为连接原子的主要为价键力，处于不同分子中的价键力受外界因素的影响有限！即各基团有其自已特征的吸收谱带。

例：2800～3000cm-1：-CH3特征峰；1600～1850cm-1：-C=O 特征峰；基团所处化学环境不同，特征峰出现位置变化：

—CH2—CO—CH2—1715cm-1酮

—CH2—CO—O—1735cm-1酯

—CH2—CO—NH—1680cm-1 酰胺

二、红外光谱的分区

习惯上把化合物的4000～400cm-1范围的中红外区的红外光谱划分为四个区域。

1、X–H 伸缩振动区：4000～2500cm-1，X=O、N、C、S，…；

2、叁键及累积双键伸缩振动区：2500～1900cm-1；

3、双键伸缩振动区：1900～1200cm-1；

4、X–Y伸缩振动，X–H 变形振动区：<1650cm-1；

指纹区：1330～650cm-1，X–C（X≠H）键的伸缩振动及各类变形振动。

特征区：某些官能团的伸缩振动。

特点：吸收峰比较少，同一官能团存在于不同的化合物中，吸收峰位置变动不大，特征性较强，可以用来鉴定官能团。

指纹区：某些分子的骨架振动。

特点：振动频率对整个分子结构环境的变化十分敏感，分子结构的细微变化，引起该区域的变化十分地灵敏，可用于鉴别不同化合物。

1、X–H 伸缩振动区（4000～2500cm-1）

X代表O、N、C、S时，对应醇、酚、羧酸、胺、亚胺、炔烃、烯烃、芳烃及饱和烃类的O–H、N–H、C–H伸缩振动。

（1）O–H

醇与酚：游离态（浓度小），3640～3610cm-1，峰形尖锐；

缔合（浓度大），3300cm-1附近，峰形宽而钝。

羧酸：3300～2500cm-1，中心约3000cm-1，谱带宽。

（2）N–H

胺类：游离，3500～3300cm-1；缔合，吸收位置降低约100cm-1。

伯胺：3500～3400cm-1，吸收强度比羟基弱；

仲胺：3400cm-1；吸收峰比羟基要尖锐；

叔胺：无吸收。

酰胺：伯酰胺：3350～3150cm-1附近出现双峰；

仲酰胺：3200cm-1附近出现一条谱带；

叔酰胺：无吸收。

（3）C–H

烃类：3300～2700cm-1范围，3000cm-1是分界线。

不饱和碳（三键、双键及苯环）＞3000cm-1；

饱和碳（除三元环外）＜3000cm-1。

炔烃：～3300cm-1，峰很尖锐；

烯烃、芳烃：3100～3000cm-1；

饱和烃基：3000～2700cm-1，四个峰。

–CH3：～2960（s）、～2870cm-1（m）

–CH2–：～2925（s）、～2850cm-1（s）

＞CH–：～2890cm-1

醛基：2850～2720cm-1，两个吸收峰。

巯基：2600～2500cm-1，谱带尖锐，容易识别。

2、叁键及累积双键伸缩振动区（2500～1900cm-1）

叁键、累积双键（–C≡C–、–C≡N、＞C=C=C＜、–N=C=O、–N=C=S）谱带为中等强度吸收或弱吸收。干扰少，容易识别。

（1）C≡C（2280～2100cm-1）

乙炔及全对称双取代炔在红外光谱中观测不到。

（2）C≡N（2250～2240cm-1，谱带较C≡C强）

C≡N与苯环或双键共轭，谱带向低波数位移20～30cm-1。

3、双键伸缩振动区（1900～1200cm-1）

双键包括C=O、C=C、C=N、N=O。

（1）C=O

1900～1650cm-1，峰尖锐或稍宽，其强度都较大。羰基的吸收一般为最强峰或次强峰。

变化规律：

酰卤：吸收位于最高波数端，特征，无干扰。

酸酐：两个羰基振动偶合产生双峰，波长位移60～80cm -1。

酯：脂肪酯，～1735cm -1；不饱和酸酯或苯甲酸酯，低波数位移约20cm -1。

羧酸：以单体存在时，νO-H 在3550cm -1有一个尖峰，νC=O 在1760cm -1附近有一个强峰；以二聚体存在时，νO-H 在3200～2500cm -1内有一个宽峰，νC=O 向低频位移至1710cm -1附近。

醛：在2850～2720cm -1范围有m 或w 吸收，出现1～2条谱带，结合此峰，可判断醛基存在。

酮：1725～1705cm -1，唯一的特征吸收带。

酰胺：1690～1630cm -1，缔合态约1650cm -1。

伯酰胺：～1690cm -1（Ⅰ），1640cm -1（Ⅱ）

仲酰胺：～1680cm -1（Ⅰ），1530cm -1（Ⅱ），1260cm -1（Ⅲ）

叔酰胺：～1650cm -1

酰胺Ⅰ带：羰基伸缩振动峰；酰胺Ⅱ带：N-H 变形振动峰；酰胺Ⅲ带：C-N 伸缩振动峰。

（2）C=C

1680～1600cm -1，强度中等或较低。

烯烃：1680～1610cm -1；

芳环骨架振动：苯环、吡啶环及其它芳环，1650～1450cm -1。

苯：～1600、1580、1500、1450cm -1

吡啶：～1600、1570、1500、1435cm -1

呋喃：～1600、1500、1400cm -1

喹啉：～1620、1596、1571、1470cm -1

（3）N=O

硝基化合物存在两个强吸收峰，分别为硝基不对称伸缩振动和对称伸缩振动峰。

νas νs

脂肪族： 1580～1540cm -1 1380～1340cm -1

芳香族： 1550～1500cm -1 1360～1290cm -1

4、X –Y 伸缩振动，X –H 变形振动区（<1650cm -1）

（1）C –H 变形振动

烷烃：

甲基

a. 甲基（CH 3）碳氢 N O N O

不对称变形振动(δas)：1465cm-1；对称变形振动(δs)：1375cm-1

b. 偕二甲基（CH(CH3)2）的甲基碳氢

不对称变形振动(δas)：1385cm-1；对称变形振动(δs)：1370cm-1

c. 叔丁基的甲基碳氢（C(CH3)2）

不对称变形振动(δas)：1395cm-1；对称变形振动(δs)：1365cm-1

亚甲基（CH2）碳氢（变形振动δ：1465cm-1）

次甲基（CH）碳氢（不特征）

烯烃：

面内摇摆振动：1420～1290cm-1，强度较弱，不特征。

面外摇摆振动：1000～650cm-1，强度较强，容易识别，可用于判断烯氢的取

代个数以及顺反异构体情况。

芳环：

面内变形振动：1250～950cm-1，应用价值小；

面外变形振动：910～650cm-1，可判断取代基的相对位置。

苯：910～670cm-1

单取代：770～730cm-1（vs），710～690cm-1（s）

二取代：邻位：770～730cm-1（vs）

对位：860～800cm-1（vs）

间位：810～750cm-1（vs），725～680cm-1（s）

三取代：

1,3,5-三取代：865～810cm-1（s），765～730cm-1（s）

1,2,3-三取代：780～760cm-1（s），745～705cm-1（s）

1,2,4-三取代：885～870cm-1（s），825～805cm-1（s）

（2）C–O、C–C、C–N伸缩振动（1300～1000cm-1）

醇、酚：C–OH伸缩振动位于1250～1000cm-1，强吸收峰。

伯醇：1050cm-1；仲醇：1100cm-1；叔醇：1150cm-1。

酚：1200cm-1

醚：C–O–C伸缩振动位于1250～1050cm-1，强吸收峰。

酯：C–O–C 伸缩振动位于1330～1000cm-1，强吸收峰。

酸酐：C–O–C 伸缩振动位于1300～1050cm-1，强而宽吸收峰。

饱和碳氢化合物：C–C骨架振动位于1250～720cm-1。

脂肪胺：C–N伸缩振动位于1230～1050cm-1。

红外光谱图的解析方法

红外光谱谱图包含了许多的信息，通过谱图的解析，通常可以确定分子的某些官能团，初步了解某些精细结构，如分子的骨架、官能团的位置等立体化学的信息，从而推断出分子的可能结构。为了作出更为确定的判断，有时还要借助其他的物理化学方法（如紫外可见光

谱、核磁共振谱和质谱等），进一步加以佐证。

一、红外光谱解析的基本步骤

1. 计算分子的不饱和度；

2. 确定分子中所含官能团（>1500cm-1）；

3. 指纹区确定分子的结构细节（1500～600cm-1）；

4. 核磁共振谱、质谱的佐证；

5. 综合以上分析提出化合物的可能结构。

分子的不饱和度U的计算：

U=1+n4+1/2（n3–n1）

式中，n4, n3, n1分别为分子中四价，三价，一价原子的数目。

例：C7H6O不饱和度的计算：U=1+7+1/2(0-6)=5

不饱和度意义：

U=0 分子中双键或环状结构；

U=1 分子中可能含一个双键或一个环；

U=2 分子中可能含两个双键，或一个双键和一个环，或一个三键；

U=4 分子中可能含一个苯环；

U=5 分子中可能含一个苯环和一个双键。

1、鉴定已知化合物的结构

（1）样品与标样在同样条件下测出红外光谱图，并进行对照（观察峰位、峰强是否一致），完全相同则可肯定为同一化合物（极个别例外，如对映异构体）。

（2）若无标样，则可找标准谱图（如Sadtler标准红外图谱）进行对照，这时必须注意下面两点：

①所用仪器与标准图谱是否一致，仪器分辨率不同则某些峰的细微结构上会有差别。

②测试条件（指样品的物理状态、浓度及溶剂等）与标准图谱是否一致。若不同则图谱也会有差异，尤其是溶剂因素影响较大，因为溶剂常常在红外有吸收。

2、确定未知化合物的结构

（1）准备性工作：了解样品的来源、背景，通过分析反应物和反应条件来预测反应产物，以及谱图中可能出现的杂质峰；

（2）经元素分析或高分辨率质谱分析，测定分子量，推出分子式，计算不饱和度；

（3）确定分子所含基团及化学键的类型，先观察高波数范围（1350cm-1以上）基团特征吸收峰，指定谱带的归属，并兼顾1350～1000cm-1谱带，检测出官能团，估计分子类型；

（4）观察位于1000～650cm-1的C–H变形振动吸收峰，确定烯烃和芳香环的取代类型。若这一区域没有强吸收峰，通常表明为非芳香结构；

（5）最后将未知化合物的红外谱图与标样的谱图或标准谱图核对，判断未知化合物的结构与标准谱图相应的化合物是否相同。若未知化合物为新化合物，还需要结合核磁共振谱、质谱等其他谱图综合分析。

二、红外光谱解析实例

例1：未知物分子式为C 8H 16，其红外图谱如图所示，试推其结构。

谱图解析：

由分子式可计算出该化合物的不饱和度为1，即该化合物具有一个烯基或一个环。 3079cm -1处有吸收峰，说明存在=C-H ，因此该化合物为烯，在1642cm -1处还有C=C 伸缩振动吸收，更进一步证实了烯基的存在。

910、993cm -1处的C-H 弯曲振动吸收，说明该化合物有端乙烯基，1823cm -1的吸收是910cm -1吸收的倍频峰。

从2928、1462cm -1处存在较强吸收，以及2951、1379cm -1处的较弱吸收，可知该未知物含有CH 2多，CH 3少。

综上可知，未知物为正构端取代乙烯，即1-辛稀。

例2：某化合物分子式为C 8H 10，其红外光谱如下所示，试推测其分子结构。

谱图解析：

该化合物的不饱和度U=1+8+1/2(0-10)=4，该化合物可能含有苯环；

1600cm -1、1500cm -1为苯环的骨架伸缩振动峰；

3100～3000cm -1有吸收，可能是由苯环的C=C-H 伸缩振动引起的；

745cm -1、695cm -1以及2000～1700cm -1间的吸收峰，说明苯环是单取代的；

3000～2800cm -1及1372cm -1分别为甲基、亚甲基伸缩和变形振动吸收峰。

综上所述，该化合物为乙基苯。

CH 3(CH 2)5CH CH 2

例3：未知物的分子式为C 10H 12O ，试从其红外谱图推测其分子结构。

谱图解析：

未知物的不饱和度U=1+10+1/2(0-12)=5，该化合物可能含有苯环； 1700cm -1 强而尖的C=O 伸缩振动峰，说明羰基的存在；

2820cm -1、2720 cm -1为醛基质子的伸缩振动峰，说明醛基的存在； 3400cm -1处的吸收峰很弱，不能认为是O-H 或N-H 的存在； 1610cm -1、1575cm -1为苯环的骨架振动，表明有苯环；

1390cm -1、1365cm -1处的吸收峰，说明有偕二甲基；

830cm -1说明苯环是对位取代的。

综上所述，此未知物为：

2CH 3CH H 3C H 3C C O H

红外光谱分析概述

红外光谱分析概述（上） 1．红外光谱红外光谱是反映红外辐射强度或其他与之相关性质随波长（波数）变化的谱图。目前，它是一种被广泛应用于研究表征物质的化学组成，在分子层次上的结构及分子间相互作用的有力手段。红外射线发现于1800年，在用普通温度计测量可见光谱的温度效应时，在红光一端的外侧观察到有较强的热效应。后来，实验证实了这是由一种肉眼看不见、波长比红光更长的电磁辐射所造成的，这种电磁辐射被称为红外光。通常将红外辐射的波长范围定为0.8～1000微米，并可粗略地分为三个波段：（1）近红外的波段为0.8～2.5微米，波数为12500～4000厘米-1；（2）中红外的波段为2.5～25微米，波数为4000～400厘米-1；（3）远红外的波段为25～1000微米，波数为400～10厘米，目前，实验上已能测定到2500微米，波数为4厘米-1。相应地有近红外光谱、中红外光谱和远红外光谱。红外光谱的形式虽然多种多样，从本质上可分为发射光谱和吸收光谱两大类。物体的红外发射光谱是指样品在通过受激或自发辐射的条件下，所发射的红外光的强度随波长(波数)变化的光谱图，红外发射光谱主要决定于物体的温度和化学组成。吸收光谱是指样品对红外辐射的吸收能力随波长(波数)变化的光谱图，在实验上，使红外光与样品发生相互作用，测定红外光与物质相互作用前后光强的变化与波长(波数)之间的关系, 称红外吸收光谱。 2．分子的振动和转动光谱对于分子体系而言，其振动和转动是量子化的，其能级差所对应的光子的波长落在红外光范围，因此是红外光谱(拉曼光谱)的主要研究对象。研究指出，红外光谱的研究范围不仅仅局限于分子的振动、转动跃迁，某些特殊体系的电子能级跃迁亦可能落在红外光谱波段范围内，例如，超大规模共轭体系的电子跃迁、某些稀土离子的f-f能级跃迁等等。不过目前绝大多数的红外光谱研究工作仍集中于分子的振动能级跃迁上，以最简单的双原子为例，其振动吸收Eν可近似地表示为：式中h为普朗克常数；ν为振动量子数（取正整数）；n0为简谐振动频率。当ν=0时，分子的能量最低，称为基态。处于基态的分子受到频率为n0的红外射线照射时，分子吸收了能量为n0的光量子，跃迁到第一激发态，得到频率为n0的红外吸收带, 它称为分子振动的基频。反之，处于该激发态的分子也可发射频率为n0的红外射线而恢复到基态。n0的数值决定于分子的约化质量μ和力常数κ： κ决定于原子的核间距离、原子的特性和化学键及键级等。在多原子分子体系中，各原子在平衡位置附近作相对运动。这些振动方式可以被分解为各种简正振动的线性组合，所谓简正振动就是指分子中各原子以同一频率、同一相位在平衡位置附近作简揩振动。含N个原子的非线分子有3N-6个简正振动方式；线性分子有3N－5种简正振动方式。对于分子的转动而言，往往可以假定分子为刚性转子，则其转动能量Er为：红外光谱分析概述（中）

如何解析红外光谱图解读

如何解析红外光谱图一、预备知识（1）根据分子式计算不饱和度公式：不饱和度Ω＝n4+1+(n3-n1)/2其中：：化合价为4价的原子个数（主要是C原子）， n 4 ：化合价为3价的原子个数（主要是N原子）， n 3 n ：化合价为1价的原子个数（主要是H,X原子） 1 （2）分析3300~2800cm-1区域C-H伸缩振动吸收；以3000 cm-1为界：高于3000cm-1为不饱和碳C-H伸缩振动吸收，有可能为烯，炔，芳香化合物；而低于3000cm-1一般为饱和C-H伸缩振动吸收；（3）若在稍高于3000cm-1有吸收,则应在 2250~1450cm-1频区，分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰，其中炔 2200~2100 cm-1，烯 1680~1640 cm-1 芳环 1600,1580,1500,1450 cm-1若已确定为烯或芳香化合物，则应进一步解析指纹区，即1000~650cm-1的频区，以确定取代基个数和位置（顺、反，邻、间、对）；（4）碳骨架类型确定后,再依据官能团特征吸收，判定化合物的官能团；（5）解析时应注意把描述各官能团的相关峰联系起来，以准确判定官能团的存在,如2820，2720和1750~1700cm-1的三个峰，说明醛基的存在。二、熟记健值 1.烷烃：C-H伸缩振动（3000-2850cm-1）C-H弯曲振动（1465-1340cm-1）一般饱和烃C-H伸缩均在3000cm-1以下，接近3000cm-1的频率吸收。 2.烯烃：烯烃C-H伸缩（3100~3010cm-1），C=C伸缩(1675~1640 cm-1)，烯烃C-H 面外弯曲振动（1000~675cm-1）。 3.炔烃：炔烃C-H伸缩振动（3300cm-1附近），三键伸缩振动（2250~2100cm-1）。 4.芳烃：芳环上C-H伸缩振动3100~3000cm-1, C=C 骨架振动1600~1450cm-1, C-H 面外弯曲振动880~680cm-1。芳烃重要特征：在1600，1580，1500和1450cm-1可能出现强度不等的4个峰。C-H面外弯曲振动吸收880~680cm-1，依苯环上取代基个数和位置不同而发生变化，在芳香化合物红外谱图分析中，常用判别异构体。

红外光谱与拉曼光谱的异同点

红外光谱与拉曼光谱的异同点红外光谱又叫做红外吸收光谱，它是红外光子与分子振动、转动的量子化能级共振产生吸收而产生的特征吸收光谱曲线。要产生这一种效应，需要分子内部有一定的极性，也就是说存在分子内的电偶极矩。在光子与分子相互作用时，通过电偶极矩跃迁发生了相互作用。因此，那些没有极性的分子或者对称性的分子，因为不存在电偶极矩，基本上是没有红外吸收光谱效应的。拉曼光谱一般也是发生在红外区，它不是吸收光谱，而是在入射光子与分子振动、转动量子化能级共振后以另外一个频率出射光子。入射和出射光子的能量差等于参与相互作用的分子振动、转动跃迁能级。与红外吸收光谱不同，拉曼光谱是一种阶数更高的光子——分子相互作用，要比红外吸收光谱的强度弱很多。但是由于它产生的机理是电四极矩或者磁偶极矩跃迁，并不需要分子本身带有极性，因此特别适合那些没有极性的对称分子的检测。一、相同点在于：对于一个给定的化学键，其红外吸收频率与拉曼位移相等，均代表振动能级的能量。因此，对某一给定的化合物，某些峰的红外吸收波数和拉曼位移完全相同，红外吸收波数与拉曼位移均在红外光区，两者都反映分子的结构信息。拉曼光谱和红外光谱一样，也是用来检测物质分子的振动和转动能级。二、不同点在于：两者产生的机理不同；红外光谱的入射光及检测光均为红外光，而拉曼光谱的入射光大多数是可见光，散射光也是可见光；红外光谱测定的是光的吸收，而拉曼测定的是光的散射；红外光谱对于水溶液、单晶和聚合物的检测比较困难，但拉曼光谱几乎可以不必特别制样处理就可以进行分析，比较方便；红外光谱不可以用水做溶剂，但是拉曼可以，水似拉曼光谱的一种优良溶剂；拉曼光谱的是利用可见光获得的，所以拉曼光谱可用普通的玻璃毛细管做样品池，拉曼散射光能全部透过玻璃，而红外光谱的样品池需要特殊材料做成的。本质区别：红外是吸收光谱，拉曼是散射光谱；拉曼光谱光谱与红外光谱两种技术包含的信息通常是互补的。主要区别：

拉曼光谱、红外光谱、XPS的原理及应用..

拉曼光谱的原理及应用拉曼光谱由于近几年来以下几项技术的集中发展而有了更广泛的应用。这些技术是：CCD 检测系统在近红外区域的高灵敏性，体积小而功率大的二极管激光器，与激发激光及信号过滤整合的光纤探头。这些产品连同高口径短焦距的分光光度计，提供了低荧光本底而高质量的拉曼光谱以及体积小、容易使用的拉曼光谱仪。（一）含义光照射到物质上发生弹性散射和非弹性散射. 弹性散射的散射光是与激发光波长相同的成分.非弹性散射的散射光有比激发光波长长的和短的成分, 统称为拉曼效应当用波长比试样粒径小得多的单色光照射气体、液体或透明试样时，大部分的光会按原来的方向透射，而一小部分则按不同的角度散射开来，产生散射光。在垂直方向观察时，除了与原入射光有相同频率的瑞利散射外，还有一系列对称分布着若干条很弱的与入射光频率发生位移的拉曼谱线，这种现象称为拉曼效应。由于拉曼谱线的数目，位移的大小，谱线的长度直接与试样分子振动或转动能级有关。因此，与红外吸收光谱类似，对拉曼光谱的研究，也可以得到有关分子振动或转动的信息。目前拉曼光谱分析技术已广泛应用于物质的鉴定，分子结构的研究谱线特征（二）拉曼散射光谱具有以下明显的特征： a.拉曼散射谱线的波数虽然随入射光的波数而不同，但对同一样品，同一拉曼谱线的位移与入射光的波长无关,只和样品的振动转动能级有关； b. 在以波数为变量的拉曼光谱图上，斯托克斯线和反斯托克斯线对称地分布在瑞利散射线两侧, 这是由于在上述两种情况下分别相应于得到或失去了一个振动量子的能量。 c. 一般情况下，斯托克斯线比反斯托克斯线的强度大。这是由于Boltzmann分布，处于振动基态上的粒子数远大于处于振动激发态上的粒子数。（三）拉曼光谱技术的优越性提供快速、简单、可重复、且更重要的是无损伤的定性定量分析，它无需样品准备，样品可直接通过光纤探头或者通过玻璃、石英、和光纤测量。此外 1 由于水的拉曼散射很微弱，拉曼光谱是研究水溶液中的生物样品和化学化合物的理想工具。 2 拉曼一次可以同时覆盖50-4000波数的区间，可对有机物及无机物进行分析。相反，若让红外光谱覆盖相同的区间则必须改变光栅、光束分离器、滤波器和检测器 3 拉曼光谱谱峰清晰尖锐，更适合定量研究、数据库搜索、以及运用差异分析进行定性研究。在化学结构分析中，独立的拉曼区间的强度可以和功能集团的数量相关。 4 因为激光束的直径在它的聚焦部位通常只有0.2-2毫米，常规拉曼光谱只需要少量的样品就可以得到。这是拉曼光谱相对常规红外光谱一个很大的优势。而且，拉曼显微镜物镜可将激光束进一步聚焦至20微米甚至更小，可分析更小面积的样品。 5 共振拉曼效应可以用来有选择性地增强大生物分子特个发色基团的振动，这些发色基团的拉曼光强能被选择性地增强1000到10000倍。（四）几种重要的拉曼光谱分析技术 1、单道检测的拉曼光谱分析技术 2、以CCD为代表的多通道探测器用于拉曼光谱的检测仪的分析技术 3、采用傅立叶变换技术的FT-Raman光谱分析技术 4、共振拉曼光谱分析技术 5、表面增强拉曼效应分析技术 (五) 拉曼频移，拉曼光谱与分子极化率的关系 1、拉曼频移：散射光频与激发光频之差，取决于分子振动能级的改变，所以它是特征的，

常见高分子红外光谱谱图解析

常见高分子红外光谱谱图解析1. 红外光谱的基本原理 1）红外光谱的产生能量变化 ν νhc h= = E - E = ?E 1 2 ν ν h ?E = 对于线性谐振子 μ κ π ν c 2 1 = 2）偶极矩的变化 3）分子的振动模式多原子分子振动伸缩振动对称伸缩不对称伸缩变形振动AX2：剪式面外摇摆、面外扭摆、面内摇摆 AX3：对称变形、反对称变形 . 不同类型分子的振动线型XY2：对称伸缩不对称伸缩弯曲

弯曲型XY2：不对称伸缩对称伸缩面内弯曲（剪式）面内摇摆面外摇摆卷曲平面型XY3：对称伸缩不对称伸缩面内弯曲面外弯曲角锥型XY3：对称弯曲不对称弯曲

面内摇摆 4）聚合物红外光谱的特点 1、组成吸收带 2、构象吸收带 3、立构规整性吸收带 4、构象规整性吸收带 5、结晶吸收带 2 聚合物的红外谱图 1）聚乙烯各种类型的聚乙烯红外光谱非常相似。在结晶聚乙烯中，720 cm-1的吸收峰常分裂为双峰。要用红外光谱区别不同类型的聚乙烯，需要用较厚的薄膜测绘红外光谱。这些光谱之间的差别反映了聚乙烯结构与线性—CH2—链之间的差别，主要表现在1000-870㎝-1之间的不饱和基团吸收不同，甲基浓度不同以及在800-700㎝-1之间支化吸收带不同。

低压聚乙烯（热压薄膜）中压聚乙烯（热压薄膜）高压聚乙烯（热压薄膜）

2.聚丙烯无规聚丙烯

等规聚丙烯的红外光谱中，在1250-830 cm－1区域出现一系列尖锐的中等强度吸收带（1165、998、895、840 cm－1）。这些吸收与聚合物的化学结构和晶型无关，只与其分子链的螺旋状排列有关。 3.聚异丁烯 CH3 H2 C C n CH3

红外光谱与拉曼光谱的区别

红外光谱与拉曼光谱的区别 1) 拉曼谱峰比较尖锐，识别混合物，特别是识别无机混合物要比红外光谱容易。 2) 在鉴定有机化合物方面，红外光谱具有较大的优势，主要原因是红外光谱的标准数据库比拉曼光谱的丰富。 3）在鉴定无机化合物方面，拉曼光谱仪获得400cm-1以下的谱图信息要比红外光谱仪容易得多。所以一般说来，无机化合物的拉曼光谱信息量比红外光谱的大。4）拉曼光谱与红外光谱可以互相补充、互相佐证。红外光谱与拉曼光谱的比较 1、相同点对于一个给定的化学键，其红外吸收频率与拉曼位移相等，均代表第一振动能级的能量。因此，对某一给定的化合物，某些峰的红外吸收波数与拉曼位移完全相同，红外吸收波数与拉曼位移均在红外光区，两者都反映分子的结构信息。 2、不同点（1）红外光谱的入射光及检测光均是红外光，而拉曼光谱的入射光大多数是可见光，散射光也是可见光；（2）红外谱测定的是光的吸收，横坐标用波数或波长表示，而拉曼光谱测定的是光的散射，横坐标是拉曼位移；（3）两者的产生机理不同。红外吸收是由于振动引起分子偶极矩或电荷分布变化产生的。拉曼散射是由于键上电子云分布产生瞬间变形引起暂时极化，是极化率的改变，产生诱导偶极，当返回基态时发生的散射。散射的同时电子云也恢复原态；（4）红外光谱用能斯特灯、碳化硅棒或白炽线圈作光源而拉曼光谱仪用激光作光源；（5）用拉曼光谱分析时，样品不需前处理。而用红外光谱分析样品时，样品要经过前处理，液体样品常用液膜法和液体样品常用液膜法，固体样品可用调糊法，高分子化合物常用薄膜法，体样品的测定可使用窗板间隔为2.5-10 cm的大容量气体池；（6）红外光谱主要反映分子的官能团，而拉曼光谱主要反映分子的骨架主要用于分析生物大分子；（7）拉曼光谱和红外光谱可以互相补充，对于具有对称中心的分子来说，具有一互斥规则：与对称中心有对称关系的振动，红外不可见，拉曼可见；与对称中心无对称关系的振动，红外可见，拉曼不可见。拉曼光谱和红外光谱的区别红外光谱和拉曼光谱都属于分子振动光谱，都是研究分子结构的有力手段。红外光谱测定的是样品的透射光谱。当红外光穿过样品时，样品分子中的基团吸收红外光产生振动，使偶极矩发生变化，得到红外吸收光谱。拉曼光谱测定的是样品的发射光谱。当单色激光照射在样品上时，分子的极化率发生变化，产生拉曼散射，检测器检测到的是拉曼散射光。单色激光照射样品后，产生瑞利散射和拉曼散射。瑞利散射是激光的弹性散射，不负载样品的任何信息。拉曼散射又分为斯托克斯散射和反斯托克斯散射，拉曼散射负载有样品的信息。

红外拉曼光谱复习题

红外、拉曼光谱习题三．问答题 1. 分子的每一个振动自由度是否都能产生一个红外吸收？为什么？答：（1）产生条件:激发能与分子的振动能级差相匹配，同时有偶极矩的变化。并非所有的分子振动都会产生红外吸收光谱，具有红外吸收活性，只有发生偶极矩的变化时才会产生红外光谱。（2）产生红外吸收的条件： 1)红外辐射的能量应与振动能级差相匹配。即 v E E ?=光； 2)分子在振动过程中偶极矩的变化必须不等于零。故只有那些可以产生瞬间偶极距变化的振动才能产生红外吸收。 2. 如何用红外光谱区别下列各对化合物？ a P-CH 3-Ph-COOH 和Ph-COOCH 3 b 苯酚和环己醇答：a 、在红外谱图中P-CH 3-Ph-COOH 有如下特征峰：vOH 以3000cm-1为中心有一宽而散的峰。而Ph-COOCH3没有。 b 、苯酚有苯环的特征峰：即苯环的骨架振动在1625~1450cm-1之间,有几个吸收峰,而环己醇没有。 3. 下列振动中哪些不会产生红外吸收峰？（1）CO 的对称伸缩（2）CH 3CN 中C —C 键的对称伸缩（3）乙烯中的下列四种振动（A ）（B ）（C ）（D ）

答：（1）0 ≠ ?μ，有红外吸收峰（2）0 ≠ ?μ，有红外吸收峰（3）只有D无偶极矩变化，无红外吸收峰 4、下列化合物在红外光谱中哪一段有吸收？各由什么类型振动引起？ HO— CH = O CH3—CO2CH2C≡CH （A）（B）答：（A）HO C-H ：v OH3700~3200cm-1 δOH1300~1165cm-1 v CH(O)2820~2720cm-1双峰 v C=O1740~1720cm-1 苯骨架振动：1650~1450 cm-1 苯对位取代：860~800 cm-1 v=CH3100~3000cm-1 （B）CH3—COCH2C≡CH ： v C=O1750~1735cm-1 v C—O—C1300~1000cm-1 v C≡C2300~2100cm-1 v≡CH3300~3200cm-1 v as C—H2962±10cm-1、2926±5cm-1 v s C—H2872±10cm-1、2853±10cm-1 δas C—H1450±20cm-1、1465±20cm-1 δs C—H1380~1370cm-1 5、红外光谱（图10-28）表示分子式为C8H9O2N的一种化合物，其结构与下列结构式哪一个符合？ O

分子光谱与分子结构讲义

第一章原子结构基本知识概述第二章观察到的分子光谱及其用经验公式的表示方法第一节可见光谱与紫外光谱第二节红外光谱与射频光谱第三章双原子分子的转动与振动第一节用刚性转子模型与谐振子模型解释红外光谱的主要轮廓（1）刚性转子（2）谐振子（3）和观察到的红外光谱的比较第二节红外光谱较精细结构的解释（1）非谐振子（2）非刚性转子（3）振动转子

（4）对称陀螺当作对称陀螺的双原子分子到目前为止，我们在考察中一直用简单的转子来作为分子转动的模型，并且暗暗假设整个分子绕原子核连线的转动惯量为零。但是，实际上却有一些电子绕着这两个原子核在旋转着，结果，绕原子核连线的转动惯量就不是准确的等于零，虽然由于电子的质量很小，这一转动惯量很小．因此，在双原子分子的情形中，比简单转子更好的模型应该是一个有点像在轴上装有一个飞轮的哑铃系统，这样的系统是对称陀螺的更普遍情形的一个例子，对称陀螺的定义如下：如果对通过刚体质心的各个不同的轴算出此刚体的转动惯量，则从熟知的经典力学定理可以求出，在三个互相垂直的方向上转动惯量为最大值或最小值．这三个方向称为主轴，相应的三个转动惯量称为主转动惯量．如果这个刚体有对称轴，则它们是与主轴重合的．这三个主转动惯量一般是不同的．如果其中有两个主转动惯量相等，则这种刚体就称为对称陀螺．如果不细究电子运动的详细情形，而把两个原子核看作是被“刚性”电子云简单包围着的，则双原子分子显然是一个对称陀螺，因为绕着和核间轴成直角并通过重心的所有各轴的转动惯量I B 是彼此相等的．绕着核间轴的转动惯I A 比I B 小得多。不过，相应的角动量却具有同一数量级，因为电子的转动比重的原子核的转动快得多。角动量与简单转子的情形不同，按照经典力学，对称陀螺的总角动量一般不垂直于图形轴（核间轴），因为此时除了绕垂直于图形轴的轴的转动之外，还可以有绕图形轴的转动．这两个相应的角动量相加起来给出总角动量P ．大小和方向都恒定的只是总角动量，而它在图形轴上的分量（即绕图形轴的角动量）虽然大小是恒定的，但方向却不是恒定的．事实上，图形轴与P成恒定的角度以频率(l/2π)(P/I B )绕P 转动，此频率相当于简单转子的转动频率（参见第5l页）．图形轴的这种运动称为章动。在目前情形中，总角动量在图形轴方向上的恒定分量是电子的转动所产生的．根据量子力学，当略去电子自旋时（参见第五章），总角动量在图形轴方向上的分量（在目前情形中即电子角动量）只能是h/2π的整数倍．因此，把这个角动量记作Λ时，我们有 2h π Λ=Λ （Ⅲ.144）

红外拉曼光谱练习题

红外、拉曼光谱习题一．选择题 1．红外光谱是（ AE ） A ：分子光谱 B ：原子光谱 C ：吸光光谱 D ：电子光谱 E ：振动光谱 2．当用红外光激发分子振动能级跃迁时，化学键越强，则（ ACE ） A ：吸收光子的能量越大 B ：吸收光子的波长越长 C ：吸收光子的频率越大 D ：吸收光子的数目越多 E ：吸收光子的波数越大 3．在下面各种振动模式中，不产生红外吸收的是（AC ） A ：乙炔分子中对称伸缩振动 B ：乙醚分子中不对称伸缩振动 C ：CO 2分子中对称伸缩振动 D ：H 2O 分子中对称伸缩振动 E ：HCl 分子中H －Cl 键伸缩振动 4．下面五种气体，不吸收红外光的是（ D ）Ａ：O H 2 Ｂ：2CO Ｃ：HCl Ｄ：2N 5 分子不具有红外活性的,必须是（ D ）Ａ：分子的偶极矩为零Ｂ：分子没有振动Ｃ：非极性分子Ｄ：分子振动时没有偶极矩变化Ｅ：双原子分子 6．预测以下各个键的振动频率所落的区域，正确的是（ ACD ）Ａ：Ｏ－Ｈ伸缩振动数在4000～25001 -cm B:C-O 伸缩振动波数在2500～15001 -cm C:N-H 弯曲振动波数在4000～25001 -cm D:C-N 伸缩振动波数在1500～10001 -cm E:C ≡N 伸缩振动在1500～10001 -cm 7.下面给出五个化学键的力常数,如按简单双原子分子计算,则在红外光谱中波数最大者是（ B ） A:乙烷中C-H 键,=k 5.1510?达因1 -?cm B: 乙炔中C-H 键, =k 5.9510?达因1 -?cm

C: 乙烷中C-C 键, =k 4.5510?达因1 -?cm D: CH 3C ≡N 中C ≡N 键, =k 17.5510?达因1 -?cm E:蚁醛中C=O 键, =k 12.3510?达因1 -?cm 8．基化合物中,当C=O 的一端接上电负性基团则（ ACE ） A:羰基的双键性增强 B:羰基的双键性减小 C:羰基的共价键成分增加 D:羰基的极性键成分减小 E:使羰基的振动频率增大 9．以下五个化合物,羰基伸缩振动的红外吸收波数最大者是（ E ） A: B: C: D: E: 10．共轭效应使双键性质按下面哪一种形式改变（ ABCD ）Ａ：使双键电子密度下降Ｂ：双键略有伸长Ｃ：使双键的力常数变小Ｄ．使振动频率减小Ｅ：使吸收光电子的波数增加 11．下五个化合物羰基伸缩振动的红外吸收波数最小的是（ E ） A: B: C: D: E: 12．下面四个化合物中的C=C 伸缩振动频率最小的是（ D ） A: B: C: D: 13．两个化合物(1) ,(2) 如用红外光谱鉴别,主要依据的谱带是（ C ）

红外光谱与拉曼光谱比较

拉曼光谱红外光谱相同点给定基团的红外吸收波数与拉曼位移完全相同，两者均在红外光区，都反映分子的结构信息产生机理电子云分布瞬间极化产生诱导偶极振动引起偶极矩或电荷分布变化入射光可见光红外光检测光可见光的散射红外光的吸收谱带范围40-4000cm-1 400-4000cm-1 水可做溶剂不能作为溶剂样品测试装置玻璃毛细管做样品池不能用玻璃仪器制样固体样品可以直接测需要研磨制成溴化钾片拉曼光谱红外光谱拉曼位移相当于红外吸收频率。红外中能得到的信息在拉曼中也会出现。互补拉曼光谱也同样有三要素，此外，还有退偏振比。解析三要素（峰位、峰强、峰形）非极性基团谱带强（S-S、C-C、N-N）极性基团的谱带强烈（C=O、C-Cl）容易表征碳链振动较容易测定链上的取代基红外光谱又叫做红外吸收光谱，它是红外光子与分子振动、转动的量子化能级共振产生吸收而产生的特征吸收光谱曲线。要产生这一种效应，需要分子内部有一定的极性，也就是说存在分子内的电偶极矩。在光子与分子相互作用时，通过电偶极矩跃迁发生了相互作用。因此，那些没有极性的分子或者对称性的分子，因为不存在电偶极矩，基本上是没有红外吸收光谱效应的。拉曼光谱一般也是发生在红外区，它不是吸收光谱，而是在入射光子与分子振动、转动量子化能级共振后以另外一个频率出射光子。入射和出射光子的能量差等于参与相互作用的分子振动、转动跃迁能级。与红外吸收光谱不同，拉曼光谱是一种阶数更高的光子——分子相互作用，要比红外吸收光谱的强度弱很多。但是由于它产生的机理是电四极矩或者磁偶极矩跃迁，并不需要分子本身带有极性，因此特别适合那些没有极性的对称分子的检测。相同点在于：对于一个给定的化学键，其红外吸收频率与拉曼位移相等，均代表第一振动能级的能量。因此，对某一给定的化合物，某些峰的红外吸收波数和拉曼位移完全相同，红外吸收波数与拉曼位移均在红外光区，两者都反映分子的结构信息。拉曼光谱和红外光谱一样，也是用来检测物质分子的振动和转动能级不同点在于：两者产生的机理不同；红外光谱的入射光及检测光均为红外光，而拉曼光谱的入射光大多数是可见光，散射光也是可见光；红外光谱测定的是光的吸收，而拉曼测定的是光的散射；红外光谱对于水溶液、单晶和聚合物的检测比较困难，但拉曼光谱几乎可以不必特别制样处理就可以进行分析，比较方便；红外光谱不可以用水做溶剂，但是拉曼可以，水似拉曼光谱的一种优良溶剂；拉曼光谱的是利用可见光获得的，所以拉曼光谱可用普通的玻璃毛细管做样品池，拉曼散射光能全部透过玻璃，而红外光谱的样品池需要特殊材料做成的。本质区别：红外是吸收光谱，拉曼是散射光谱；拉曼光谱光谱与红外光谱两种技术包含的信息通常是互补的。主要区别：（1）光谱的选择性法则是不一样的，红外光谱是要求分子的偶极矩发生变化才能测到，而拉曼是分子的极化性发生变化才能测到；（2）红外很容易测量，而且信号很好，而拉曼的信号很弱；（3）使用的波长范围不一样，红外光谱使用的是红外光，尤其是中红外，而拉曼可选择的波长很多，从可见光到NIR，都可以使用；（4）拉曼和红外大多数时候都是互相补充的，就是说，红外强，拉曼弱，反之也是如此；（5）在鉴定有机化合物方面，红外光谱具有较大的优势，无机化合物的拉曼光谱信息量比红外光谱的大。（6）理论基础和检测方法存在明显的不同。我们说物质分子总在不停地振动，这种振动是由各种简正振动叠加而成的。当简正振动能产生偶极矩的变化时，它能吸收相应的红外光，即这种简正振动具有红外活性；具有拉曼活性的简正振动，在振动时能产生极化度的变化，它能与入射光子产生能量交换，使散射光子的能量与入射光子的能量产生差别，这种能量的差别称为拉曼位移，它与分子振动的能级有关，拉曼位移的能量水平也处于红外光谱区。红外光谱法的检测直接用红外光检测处于红外区的分子的振动和转动能量；而拉曼光谱法的检测是用可见激光来检测处于红外区的分子的振动和转动能量，它是一种间接的检测方法。

红外吸收光谱的测定及结构分析

仪器分析实验 ——红外吸收光谱的测定及结构分析学号:2 班级:应用化工技术11-2 姓名:韩斐一、实验的目的与要求 1.掌握红外光谱法进行物质结构分析的基本原理,能够利用红外光谱鉴别官能团,并根据官能团确定未知组分的主要结构; 2.了解仪器的基本结构及工作原理; 3.了解红外光谱测定的样品制备方法; 4.学会傅立叶变换红外光谱仪的使用。二、原理红外吸收光谱法就是通过研究物质结构与红外吸收光谱间的关系,来对物质进行分析的,红外光谱可以用吸收峰谱带的位置与峰的强度加以表征。测定未知物结构就是红外光谱定性分析的一个重要用途。根据实验所测绘的红外光谱图的吸收峰位置、强度与形状,利用基团振动频率与分子结构的关系,来确定吸收带的归属,确认分子中所含的基团或键,并推断分子的结构,鉴定的步骤如下: (1)对样品做初步了解,如样品的纯度、外观、来源及元素分析结果,及物理性质(分子量、沸点、熔点)。 (2)确定未知物不饱与度,以推测化合物可能的结构; (3)图谱解析 ①首先在官能团区(4000～1300cm－1)搜寻官能团的特征伸缩振动; ②再根据“指纹区”(1300～400cm-1)的吸收情况,进一步确认该基团的存在以及与其它基团的结合方式。三、仪器与试剂 1、Nicolet 510P FT-IR Spectrometer(美国Nicolet公司); 2、 FW-4型压片机(包括压模等)(天津市光学仪器厂);真空泵;玛瑙研钵;红外灯;镊子;可拆式液体池;盐片(NaCl, KBr, BaF2等)。 3、试剂:KBr粉末(光谱纯);无水乙醇(AR);滑石粉;丙酮;脱脂棉; 4、测试样品:对硝基苯甲酸;苯乙酮等。四、实验步骤 1.了解仪器的基本结构及工作原理

苯甲酸红外光谱测定及谱图解析1小组

苯甲酸红外光谱测定及谱图解析一．实验目的 1.掌握红外光谱分析时固体样品的压片法样品制备技术； 2.了解傅里叶红外光谱仪的工作原理、构造和使用方法，并熟悉基本操作； 3.了解如何根据红外光谱图识别官能团，了解苯甲酸的红外光谱图。二．实验原理当一定频率（一定能量）的红外光照射分子时，如果分子某个基团的振动频率和外界红外辐射频率一致，二者就会产生共振。此时，光的能量通过分子偶极矩的变化传递给分子，这个基团就吸收一定频率的红外光，产生振动跃迁（由原来的基态跃迁到教高的振动能级），从而产生红外吸收光谱。如果红外光的振动频率和分子中各基团的振动频率不一致，该部分红外光就不会被吸收。用连续改变频率的红外光照射某试样，将分子吸收红外光的情况用仪器记录下来，就得到试样的红外吸收光谱图。由于振动能级的跃迁伴随有转动能级的跃迁，因此所得的红外光谱不是简单的吸收线，而是一个个吸收带。三．仪器与试剂仪器：IRAffinity-1傅里叶红外光谱仪、压片机、膜具和干燥器、玛瑙研钵、药匙、镜纸及红外灯。试剂：苯甲酸粉末、光谱纯KBr粉末四．内容与步骤 1.将所有的膜具擦拭干净，在红外灯下烘烤； 2.在红外灯下研钵中加入KBr进行研磨，至少十分钟； 3.将KBr装入膜具，在压片机上压片，压力上升至35Mpa左右，稳定5分钟； 4.打开傅里叶红外光谱仪，将压好的薄片装机，设置背景的各项参数之后，进行测试，得到背景的扫描谱图。 5.取一定量的样品（样品：KBr=1：4蠟筆）放入研钵中研细，然后重复上述步骤得到试样的薄片； 6.将样品的薄片固定好，装入红外光谱仪，设置样品测试的各项参数后进行测试，得到苯甲酸的红外谱图； 7.在红外光谱仪自带的谱图库中进行检索，检出相关度较大的已知物的标准谱图，对样品的谱图进行解读，参考标准谱图得出鉴定结果。五．结果与分析

拉曼光谱与红外光谱的对比

红外光谱与拉曼光谱的对比一.基本原理红外光谱：是红外光子与分子振动、转动的量子化能级共振产生吸收而产生的特征吸收光谱曲线。要产生这一种效应，需要分子内部有一定的极性，也就是说存在分子内的电偶极矩。在光子与分子相互作用时，通过电偶极矩跃迁发生了相互作用。因此，那些没有极性的分子或者对称性的分子，因为不存在电偶极矩，基本上是没有红外吸收光谱效应的。拉曼光谱：一般也是发生在红外区，它不是吸收光谱，而是在入射光子与分子振动、转动量子化能级共振后以另外一个频率出射光子。入射和出射光子的能量差等于参与相互作用的分子振动、转动跃迁能级。与红外吸收光谱不同，拉曼光谱是一种阶数更高的光子——分子相互作用，要比红外吸收光谱的强度弱很多。但是由于它产生的机理是电四极矩或者磁偶极矩跃迁，并不需要分子本身带有极性，因此特别适合那些没有极性的对称分子的检测。相同点：对于一个给定的化学键，其红外吸收频率与拉曼位移相等，均代表第一振动能级的能量。因此，对某一给定的化合物，某些峰的红外吸收波数和拉曼位移完全相同，红外吸收波数与拉曼位移均在红外光区，两者都反映分子的结构信息。拉曼光谱和红外光谱一样，也是用来检测物质分子的振动和转动能级不同点：两者产生的机理不同；红外光谱的入射光及检测光均为红外光，而拉曼光谱的入射光大多数是可见光，散射光也是可见光；红外光谱测定的是光的吸收，而拉曼测定的是光的散射；二. 仪器构成 1.红外光谱色散型红外光谱仪： 1.1光源：通常是一种惰性固体，用电加热使之发射高强度的连续红外辐射。 1.2 吸收池 1.3 单色器：由色散原件、准直镜和狭缝构成 1.4 检测器：常用的是真空热电偶、热释电检测器和碲镉汞检测器 Fourier变换红外光谱仪：没有色散元件，主要由光源（硅碳棒、高压汞灯）、

分子结构和光谱解析

第九章分子结构和光谱 9.1 r HB 分子的远红外吸收光谱是一些1 94.16~-=?厘米v 等间隔的光谱线。试求r HB 分子的转动惯量及原子核间的距离。已知H 和r B 的原子量分别为1.008和79.92。解：远红外光谱是由分子的转动能级跃迁产生的，谱线间隔都等于2B 。即B v 2~=? (1) 而 Ic h B 2 8/π= (2) 由（1）、（2）两式可得：米米千克1021247221042.1)(10302.3~828--?=+?==??=?== Br H Br H m m m m I I r c v h BC h I μππ 9.2 HCl 分子有一个近红外光谱带，其相邻的几条谱线的波数是：－１厘米49.2821,56.2843,09.2865,25.2906,78.2925。 H 和Cl 的原子量分别是 1.008和35.46。试求这个谱带的基线波数0 ~v 和这种分子的转动惯量。解：由谱线的波数之差可见：除09.286525.2906-之外，其他相邻谱线之差近乎相等。而2906.25和2865.09之差相当于其他相邻谱线之差的二倍。显然这是一个振动转动谱带。上述两谱线之间有一空位，此空位即是只有振动跃迁是的基线波数0 ~v 。给出五条谱线中，显然，头两条属于R 分支，其波数按大小顺序分别记为1 2~,~R R v v ；后三条属于P 分支，其波数按大小顺序分别写作3,2,1~~~P P P v v v 。 R 分支的谱线波数近似地由下述公式决定： ??=+=　,2,1','2~~0 J BJ v v R P 分支的谱线波数近似地由下述公式决定： ??=-=　,2,1','2~~0 J BJ v v P 因此有: (Ⅰ)?????-=??+=）（）（22~~12~~01 01B v v B v v P R (1)-(2) 式,得: 29.104 ~~11=-=P R v v B

如何解析红外光谱图

如何解析红外光谱图——红外识谱歌红外光谱分析可用于研究分子的结构和化学键，也可以作为表征和鉴别化学物种的方法。红外光谱具有高度特征性，利用化学键的特征波数来鉴别化合物的类型，并可用于定量测定。解析红外光谱的时候，我们可以采用与标准化合物的红外光谱对比的方法来做分析鉴定。但很多时候我们手边并没有化合物的标准红外光谱或红外光谱谱图库，这时候就需要自己对红外谱图进行解析。解析红外谱图最重要的是确定化合物的官能团。要想快速分辨官能团，需要知道红外谱图中常见官能团的峰位置和峰形。下面分享一些红外谱图歌，方便大家快速解析红外谱图。红外谱图歌 2960、2870是甲基，2930、2850亚甲峰。1470碳氢弯，1380甲基显。二个甲基同一碳，1380分二半。面内摇摆720，长链亚甲亦可辨。烯氢伸展过三千，排除倍频和卤烃。末端烯烃此峰强，只有一氢不明显。化合物，又键偏，～1650会出现。烯氢面外易变形，1000以下有强峰。910端基氢，再有一氢990。

顺式二氢690，反式移至970; 单氢出峰820，干扰顺式难确定。炔氢伸展三千三，峰强峰形大而尖。三键伸展二千二，炔氢摇摆六百八。芳烃呼吸很特别，1600～1430，1650～2000，取代方式区分明。900～650，面外弯曲定芳氢。五氢吸收有两峰，700和750; 四氢只有750，二氢相邻830;间二取代出三峰，700、780，880处孤立氢醇酚羟基易缔合，三千三处有强峰。C-O伸展吸收大，伯仲叔基易区别。1050伯醇显，1100乃是仲，1150叔醇在，1230才是酚。 1110醚链伸，注意排除酯酸醇。若与π键紧相连，二个吸收要看准，1050对称峰，1250反对称。苯环若有甲氧基，碳氢伸展2820。次甲基二氧连苯环，930处有强峰，环氧乙烷有三峰，1260环振动，九百上下反对称，八百左右最特征。缩醛酮，特殊醚，1110非缩酮。酸酐也有C-O键，开链环酐有区别，开链峰宽一千一，环酐移至1250。羰基伸展一千七，2720定醛基。吸电效应波数高，共轭则向低频移。张力促使振动快，环外双键可类比。

分子光谱

第九章分子光谱和分子结构前面我们从原子光谱、原子磁性了解了原子的结构，但在生产实践和生活中接触的物体极少是孤立的原子，往往是由原子结合而成的分子或分子集团，它是物质结构的一个重要层次．本章将简要介绍分子光谱和分子结构． §9.1 分子光谱和分子能级一、分子与化学键分子由原子组成，原子通过它们间的相互作用而结合在一起．而分子中相邻原子间存在的各种不同形式的相互作用称为化学键．化学键的力是电性质的，它只与原子的外层电子有关，与原子的内层电子关系较少．这是因为各元素的物理、化学性质的周期性由最外层电子的运动决定；而且较重元素的标识X射线不因该元素所在化合物而不同．内层电子在分子中和孤立原子中几乎一样，但价电子则大不相同．原子价电子间不同的结合会形成不同的化学键，常见的二类化学键是离子键和共价键，一般还有金属键和Van der Waals键．　 1.离子键当电离能很小的金属原子(如碱金属和碱土金属原子价电子易脱落)和电子亲合能很大的非金属原子(如卤族原子和氧族非金属原子容易吸往电子)非常接近时，前者失去价电子而成为正离子，后者获得前者失去的电子而成为负离子，正负离子由于Coulomb力相互吸引结合成分子；但当二离子由于运动惯性而过分接近时，它们的外层电子相互排斥的力变得显著，表现为离子间的互斥力．当引力和斥力相等时，就形成稳定的分子．这种化学键称为离子键．如NaCl分子是由Na+离子与Cl-离子组成的离子键分子．Na是碱金属元素，具有较小的电离能5.14eV，电离过程为 Na + 5.14eV →Na+ + e- Cl是卤族元素，Cl原子最外层在3p上有5个电子，再得到一个就构成稳定的闭

红外光谱分析

可以按如下步骤来：（1）首先依据谱图推出化合物碳架类型：根据分子式计算不饱和度，公式：不饱和度＝F+1+(T-O)/2 其中： F：化合价为4价的原子个数（主要是C原子）， T：化合价为3价的原子个数（主要是N原子）， O：化合价为1价的原子个数（主要是H原子），例如：比如苯：C6H6，不饱和度＝6+1+（0-6）/2＝4，3个双键加一个环，正好为4个不饱和度；（2）分析3300~2800cm-1区域C-H伸缩振动吸收；以3000 cm- 1为界：高于3000cm-1为不饱和碳C-H伸缩振动吸收，有可能为烯，炔，芳香化合物，而低于3000cm-1一般为饱和C-H伸缩振动吸收；（3）若在稍高于3000cm-1有吸收,则应在2250~1450cm-1频区，分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰，其中：炔 2200~2100 cm-1 烯 1680~1640 cm-1 芳环 1600,1580,1500,1450 cm-1 若已确定为烯或芳香化合物，则应进一步解析指纹区，即 1000~650cm-1的频区，以确定取代基个数和位置（顺反，邻、间、对）；（4）碳骨架类型确定后,再依据其他官能团，如 C=O, O-H, C-N 等特征吸收来判定化合物的官能团；

（5）解析时应注意把描述各官能团的相关峰联系起来，以准确判定官能团的存在,如2820，2720和1750~1700cm-1的三个峰，说明醛基的存在。至此，分析基本搞定，剩下的就是背一些常见常用的健值了！ 1.烷烃：C-H伸缩振动（3000-2850cm-1） C-H弯曲振动（1465-1340cm-1）一般饱和烃C-H伸缩均在3000cm-1以下，接近3000cm-1的频率吸收。 2.烯烃：烯烃C-H伸缩（3100~3010cm-1） C=C伸缩(1675~1640 cm-1) 烯烃C-H面外弯曲振动（1000~675cm-1）。 3.炔烃：伸缩振动（2250~2100cm-1）炔烃C-H伸缩振动（3300cm-1附近）。 4.芳烃：3100~3000cm-1 芳环上C-H伸缩振动 1600~1450cm-1 C=C 骨架振动 880~680cm-1 C-H面外弯曲振动芳香化合物重要特征：一般在1600，1580，1500和1450cm-1可能出现强度不等的4个峰。 880~680cm-1，C-H面外弯曲振动吸收，依苯环上取代基个数和位置不同而发生变化，在芳香化合物红外谱图分析中，常常用此频区的吸收判别异构体。 5.醇和酚：主要特征吸收是O-H和C-O的伸缩振动吸收， O-H 自由羟基O-H的伸缩振动：3650~3600cm-1,为尖锐的吸收峰，

红外与拉曼的区别培训资料

红外与拉曼的区别

（3）两者的产生机理不同。红外吸收是由于振动引起分子偶极矩或电荷分布变化产生的。拉曼散射是由于键上电子云分布产生瞬间变形引起暂时极化，是极化率的改变，产生诱导偶极，当返回基态时发生的散射。散射的同时电子云也恢复原态；（4）红外光谱用能斯特灯、碳化硅棒或白炽线圈作光源而拉曼光谱仪用激光作光源；（5）用拉曼光谱分析时，样品不需前处理。而用红外光谱分析样品时，样品要经过前处理，液体样品常用液膜法和液体样品常用液膜法，固体样品可用调糊法，高分子化合物常用薄膜法，体样品的测定可使用窗板间隔为2.5-10 cm 的大容量气体池；（6）红外光谱主要反映分子的官能团，而拉曼光谱主要反映分子的骨架主要用于分析生物大分子；（7）拉曼光谱和红外光谱可以互相补充，对于具有对称中心的分子来说，具有一互斥规则：与对称中心有对称关系的振动，红外不可见，拉曼可见；与对称中心无对称关系的振动，红外可见，拉曼不可见。拉曼光谱和红外光谱的区别红外光谱和拉曼光谱都属于分子振动光谱，都是研究分子结构的有力手段。红外光谱测定的是样品的透射光谱。当红外光穿过样品时，样品分子中的基团吸收红外光产生振动，使偶极矩发生变化，得到红外吸收光谱。拉曼光谱测定的是样品的发射光谱。当单色激光照射在样品上时，分子的极化率发生变化，产生拉曼散射，检测器检测到的是拉曼散射光。