红外光谱和紫外光谱的区别
核磁共振波谱与紫外可见光谱及红外光谱的区别
核磁共振波谱与紫外可见光谱及红外光谱的区别核磁共振波谱与紫外可见光谱及红外光谱的主要不同有两点：①原理不同紫外可见吸收光谱是分子吸收200～700nm的电磁波，吸收紫外光能量，引起分子中电子能级的跃迁，主要是引起最外层电子能级发生跃迁。
红外光谱是分子吸收～50um（2500～50000nm）的电磁波，吸收红外光能量，引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁。
核磁共振波谱则是在外磁场下，吸收60cm～300m的电磁波，具有核磁矩的原子核，吸收射频能量，产生核自旋能级的跃迁。
②测定方法不同。
紫外和红外等一般光谱是通过测定不同波长下的透光率（T%=出射光强/入射光强）来获得物质的吸收光谱。
这种方法只适用于透过光强度变化较大的能级跃迁。
60cm～300m的电磁波穿透力很弱，故核磁共振无法通过测定透光率来获得核磁共振光谱，它是通过“共振吸收法”来测定核磁共振信号的。
共振吸收法是指：在一定磁场强度下，原子核在一定频率的电磁波照射下发生自旋能级跃迁时引起核磁矩方向改变进而产生感应电流，通过放大、记录此感应电流便得到核磁共振信号。
依次改变磁场强度（或电磁波的照射频率）使满足不同化学环境核的共振条件，收集共振引起的磁感应信号，经过数学处理，就获得核磁共振波谱图。
③谱图的表示方法不同：紫外谱图的表示方法：相对吸收光能量随吸收光波长的变化。
红外谱图的表示方法：相对透射光能量随透射光频率变化。
核磁谱图的表示方法：吸收光能量随化学位移的变化。
④提供的信息不同：紫外提供的信息：吸收峰的位置、强度和形状，提供分子中不同电子结构的信息。
红外提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率。
核磁提供的信息：峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数，提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息。
核磁共振谱的优缺点：优点：(仪器的灵敏度和分辨率非常高，较容易解析NMR图(随着计算机技术的应用，多脉冲激发的方法的采用及由此产生的二维谱图、多维谱图等许多新技术，是许多复杂化合物的结构测定引刃而解，NMR可以说是化学研究中最有力的武器之一。
红外吸收光谱与紫外荧光的区别
μ = q·d
10.2
第22讲
红外光谱基本原理
第8页
由于偶极子具有一定的原有振动频率，
显然，只有当辐射频率与偶极子频率相
匹配时，分子才与辐射发生相互作用
（振动偶合）而增加它的振动能，使振
动加激（振幅加大），即分子由原来的
基态振动跃迁到较高振动能级。可见，
并非所有的振动能级都会产生红外吸收，
只有发生偶极矩变化的振动才能引起可
第22讲
红外光谱基本原理
第1页
第四章 红外吸收光谱法
第22讲
红外光谱基本原理
第2页
§10-1 红外吸收光谱分析概述
一、定义：
利用物质对红外辐射的吸收所产生的红外吸收 光谱，对物质的组成、结构及含量进行分析测定 的方法叫红外吸收光谱分析法。红外吸收光谱又 称为分子振动转动光谱
二、与紫外可见吸收光谱法的比较
紫外 104~105 103~104 102~103
﹤102
第22讲
红外光谱基本原理
第4页
不同点 紫外可见吸收光谱 红外吸收光谱
光源
紫外可见光
红外光
起源
电子能级跃迁
振动能级跃迁
研究 范围
不饱和有机化合物
几乎所有有机化合 物;
共轭双键、芳香族等 许多无机化合物
特色
反映发色团、助色团 反映各个基团的振
的情况
动及转动特性
第22讲
红外光谱基本原理
第5页
• 波数为波长λ的倒数，即1cm中所含波的 个数
费米共振—当倍频或组合频与某基频峰位相近时， 由于相互作用产生强吸收带或发生峰的分裂，这 种倍频峰或组合频峰与基频峰之间的偶合称为费 米共振。
第22讲
核磁共振波谱与紫外可见光谱及红外光谱的区别解读
核磁共振波谱与紫外可见光谱及红外光谱的区别
核磁共振波谱与紫外可见光谱及红外光谱的主要不同有两点：
①照射频率不同，引起的跃迁类型也不同。
紫外可见吸收光谱是分子吸收200～700nm的电磁波，主要是引起价电子（最外层电子）能级发生跃迁。
红外光谱是分子吸收2.5～50um（2500～50000nm）的电磁波，引起分子的振动-转动能级发生跃迁。
核磁共振波谱则是在外磁场下，吸收60cm～300m的电磁波，引起原子核的自旋能级发生跃迁。
②测定方法不同。
紫外和红外等一般光谱是通过测定不同波长下的透光率（T%=出射光强/入射光强）来获得物质的吸收光谱。
这种方法只适用于透过光强度变化较大的能级跃迁。
60cm～300m的电磁波穿透力很弱，故核磁共振无法通过测定透光率来获得核磁共振光谱，它是通过“共振吸收法”来测定核磁共振信号的。
共振吸收法是指：在一定磁场强度下，原子核在一定频率的电磁波照射下发生自旋能级跃迁时引起核磁矩方向改变进而产生感应电流，通过放大、记录此感应电流便得到核磁共振信号。
依次改变磁场强度（或电磁波的照射频率）使满足不同化学环境核的共振条件，收集共振引起的磁感应信号，经过数学处理，就获得核磁共振波谱图。
紫外-可见吸收光谱与红外光谱.
紫外-可见吸收光谱与红外光谱基本概念紫外-可见吸收光谱：让不同波长的光通过待测物，经待测物吸收后，测量其对不同波长光的吸收程度(吸光度A)，以吸光度A为纵坐标，辐射波长为横坐标作图，得到该物质的吸收光谱或吸收曲线，即为紫外—可见吸收光谱。
红外光谱：又称为分子振动转动光谱，属分子吸收光谱。
样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收其中一些频率的辐射，分子振动或转动引起偶极矩的净变化，使振-转能级从基态跃迁到激发态，相应于这些区域的透射光强减弱，记录百分透过率T%对波数或波长的曲线，即为红外光谱。
两者都是红分了的吸收光谱图。
区别－－起源不同1.紫外吸收光谱由电子能级跃迁引起紫外线波长短、频率高、光子能量大，能引起分子外层电子的能级跃迁。
电子跃迁虽然伴随着振动及转动能级跃迁，但因后者能级差小，常被紫外曲线所淹没。
除某些化合物蒸气（如苯等）的紫外吸收光谱会显现振动能级跃起迁外，一般不显现。
因此，紫外吸收光谱属电子光谱。
光谱简单。
2.中红外吸收光谱由振—转能级跃迁引起? 红外线的波长比紫外线长，光子能量比紫外线小得多，只能收起分子的振动能级并伴随转动能级的跃迁，因而中红外光谱是振动—转动光谱，光谱复杂。
适用范围紫外吸收光谱法只适用于芳香族或具有共轭结构的不饱和脂肪族化合物及某些无物的定性分析，不适用于饱和有机化合物。
红外吸收光谱法不受此限，在中红外区，能测得所有有机化合物的特征红外光谱，用于定性分析及结构研究，而且其特征性远远高于紫外吸收光谱，除此之外，红外光谱还可以用于某些无机物的研究。
紫外分光光度法测定对象的物态以溶液为主，以及少数物质的蒸气；而红外分光光度法的测定对象比紫外分光光度法广泛，可以测定气、液、固体样品，并以测定固体样品最为方便。
红外分光光度法主要用于定性鉴及测定有机化合物的分子结构，紫外分光光度法主要用于定量分析及测定某些化合物的类别等。
特性红外光谱的特征性比紫外光谱强。
因为紫外光谱主要是分子的∏电子或n电子跃迁所产生的吸收光谱。
紫外光谱与红外光谱的区别
紫外光谱与红外光谱的区别
1）定义不同、
紫外可见吸收光谱：让不同波长的光通过待测物，经待测物吸收后测量其对不同波长光的吸收程度（吸光度A），以吸光度A为纵坐标，辐射波长为横坐标作图，得到该物质的吸收曲线，即为紫外可见吸收光谱。
红外光谱：又称为分子振动转动光谱，属分子吸收光谱。
样品收到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收其中一些频率的辐射，分子振动或转动引起偶极矩的净变化，使振转能级从基态跃迁带激发态，相应于这些区域的投射光强减弱，记录百分透过率T%对波长或波数的曲线，即为红外光谱。
两者都是分子的吸收光谱图。
2）
1）
•。
紫外光谱法与红外光谱法
部分一紫外光谱法与红外光谱法摘要：光谱法是基于物质与辐射能作用时，测量由物质内部发生量子化的能级之间的跃迁而产生的发射、吸收或散射辐射的波长和强度进行分析的方法，紫外光谱法(UV)，红外光谱法(IR)都是属于光谱法。
一、原理不同1、紫外光谱(UV)分子中价电子经紫外光照射时，电子从低能级跃迁到高能级，此时电子就吸收了相应波长的光，这样产生的吸收光谱叫紫外光谱。
紫外光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的。
紫外吸收光谱的波长范围是100-400nm(纳米), 其中100-200nm 为远紫外区，200-400nm为近紫外区, 一般的紫外光谱是指近紫外区。
2、红外光谱法（IR）分子与红外辐射的作用，使分子产生振动和转动能级的跃迁所得到得吸收光谱，属于分子光谱与振转光谱范畴。
利用样品的红外吸收光谱进行定性、定量分析及测定分子结构的方法称之红外光谱法。
红外光区的波长范围是0.76—500 μm，近红外0.76—2.5μm中红外2.5—25μm远红外波长25—500μm 。
二、仪器对比三、分析目的1、紫外吸收光谱由电子能级跃迁引起紫外线波长短、频率高、光子能量大，能引起分子外层电子的能级跃迁。
电子跃迁虽然伴随着振动及转动能级跃迁，但因后者能级差小，常被紫外曲线所淹没。
除某些化合物蒸气（如苯等）的紫外吸收光谱会显现振动能级跃起迁外，一般不显现。
因此，紫外吸收光谱属电子光谱。
光谱简单。
2、中红外吸收光谱由振—转能级跃迁引起，红外线的波长比紫外线长，光子能量比紫外线小得多，只能收起分子的振动能级并伴随转动能级的跃迁，因而中红外光谱是振动—转动光谱，光谱复杂。
3、紫外吸收光谱法只适用于芳香族或具有共轭结构的不饱和脂肪族化合物及某些无物的定性分析，不适用于饱和有机化合物。
红外吸收光谱法不受此限，在中红外区，能测得所有有机化合物的特征红外光谱，用于定性分析及结构研究，而且其特征性远远高于紫外吸收光谱，除此之外，红外光谱还可以用于某些无机物的研究4、红外光谱的特征性比紫外光谱强。
核磁共振波谱与紫外可见光谱及红外光谱的区别
核磁共振波谱与紫外可见光谱及红外光谱的区别核磁共振波谱与紫外可见光谱及红外光谱的主要不同有两点：①原理不同紫外可见吸收光谱是分子吸收200～700nm的电磁波，吸收紫外光能量，引起分子中电子能级的跃迁，主要是引起最外层电子能级发生跃迁。
红外光谱是分子吸收2.5～50um（2500～50000nm）的电磁波，吸收红外光能量，引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁。
核磁共振波谱则是在外磁场下，吸收60cm～300m 的电磁波，具有核磁矩的原子核，吸收射频能量，产生核自旋能级的跃迁。
②测定方法不同。
紫外和红外等一般光谱是通过测定不同波长下的透光率（T%=出射光强/入射光强）来获得物质的吸收光谱。
这种方法只适用于透过光强度变化较大的能级跃迁。
60cm～300m的电磁波穿透力很弱，故核磁共振无法通过测定透光率来获得核磁共振光谱，它是通过“共振吸收法”来测定核磁共振信号的。
共振吸收法是指：在一定磁场强度下，原子核在一定频率的电磁波照射下发生自旋能级跃迁时引起核磁矩方向改变进而产生感应电流，通过放大、记录此感应电流便得到核磁共振信号。
依次改变磁场强度（或电磁波的照射频率）使满足不同化学环境核的共振条件，收集共振引起的磁感应信号，经过数学处理，就获得核磁共振波谱图。
③谱图的表示方法不同：紫外谱图的表示方法：相对吸收光能量随吸收光波长的变化。
红外谱图的表示方法：相对透射光能量随透射光频率变化。
核磁谱图的表示方法：吸收光能量随化学位移的变化。
④提供的信息不同：紫外提供的信息：吸收峰的位置、强度和形状，提供分子中不同电子结构的信息。
红外提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率。
核磁提供的信息：峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数，提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息。
核磁共振谱的优缺点：优点：(仪器的灵敏度和分辨率非常高，较容易解析NMR图(随着计算机技术的应用，多脉冲激发的方法的采用及由此产生的二维谱图、多维谱图等许多新技术，是许多复杂化合物的结构测定引刃而解，NMR可以说是化学研究中最有力的武器之一。
有机化学基础知识点整理红外光谱和紫外可见光谱的应用
有机化学基础知识点整理红外光谱和紫外可见光谱的应用概述：有机化学是研究有机物的组成、结构、性质及其变化规律的学科。
在有机化学中，红外光谱和紫外可见光谱是常用的分析技术。
本文将整理红外光谱和紫外可见光谱的应用，并分析其在有机化学中的重要性。
一、红外光谱的应用红外光谱是以物质吸收或产生红外辐射（波长范围为780-2500nm）的方式来研究物质的技术方法。
它的应用非常广泛，包括但不限于以下几个方面：1. 结构鉴定：红外光谱可以用于有机物的结构鉴定。
有机物在特定的波数处吸收红外辐射，其谱图能够提供有关分子结构的信息，如有机物中存在的官能团、官能团之间的连接方式等。
通过与已知化合物的对比，可以确定有机物的结构。
2. 官能团的鉴定：红外光谱能够识别有机物中存在的官能团。
不同的官能团具有不同的吸收特点，通过观察红外光谱中的吸收峰，可以判断有机物中是否存在特定官能团，如羟基、羰基、胺基等。
3. 反应过程的监测：红外光谱可以用于反应过程的实时监测。
通过连续测量反应物和产物的红外吸收峰强度的变化，可以了解反应的进行情况，研究反应的速率、平衡等动力学参数。
4. 质谱联用：红外光谱与质谱的联用能够提供更丰富的化学信息。
红外光谱可以用于初步分析，质谱可以提供分子离子的详细信息，两者联用可以更准确地确定分子的结构。
二、紫外可见光谱的应用紫外可见光谱是研究物质吸收或产生紫外可见辐射（波长范围为200-800nm）的方法。
它可以用于以下几个方面：1. 定量分析：紫外可见光谱可以用于物质的定量分析。
物质在特定波长处吸光度与其浓度呈线性关系，通过测量样品的吸光度，可以计算出样品的浓度。
这种方法被广泛应用于药物分析、环境监测等领域。
2. 官能团的鉴定：紫外可见光谱可以识别有机物中存在的某些官能团。
不同的官能团在紫外可见光谱中有特定的吸收峰，通过观察吸收峰的位置和强度，可以判断有机物中是否存在特定官能团。
3. 反应过程的监测：紫外可见光谱可以用于反应过程的实时监测。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
邻- 770-735强 间- 810-750强
不同分子的结构不同，化学键的力常数不同，成键原 子的质量不同，导致振动频率不同。
用红外光照射有机分子，样品将选择性地吸收那些与 其振动频率相匹配的波段，从而产生红外光谱。
红外光谱和紫外光谱的区别
①键能↑，k↑，则ν或 ↑。例如：
键的类型 K/1010N•cm-1
σ/ cm-1
C≡C 12～18 2100～2260
❖红外吸收峰产生的条件 必要条件：辐射光的频率与分子振动的频率相当；
充分条件：必须是能引起分子偶极矩变化的振动。
Hale Waihona Puke OCOHCCH无红外吸收
无红外吸收
红外光谱和紫外光谱的区别
(2) 红外光谱仪
红外光谱和紫外光谱的区别
２ 红外光谱的表示方法
1500cm－1
特征谱带区 (官能团区)
指纹区
苯乙酮的红外光谱
电磁波谱
红外光谱和紫外光谱的区别
２ 分子运动与电磁辐射
❖用电磁波照射有机分子时，分子便会吸收那些与分子 内的能级差相当的电磁波，引起分子振动、转动或电子 运动能级跃迁。 ①转动光谱：彼此分开的谱线，在远红外-微波区域内。 ②振动光谱：谱带，在中红外区域内。 ③电子光谱：互相重叠的谱带，在可见-紫外区域内。
❖横坐标：以波数σ表示频率，一般为4000~400cm-1； ❖纵坐标：用透射百分率表示吸收的强度。
红外光谱和紫外光谱的区别
❖红外光谱图，以1500cm-1为界分成两个区域：
①特征谱带区：波数在3800~1500cm-1间的高频区，吸收 峰大多由成键原子之间键的伸缩振动产生，与整个分子 的关系不大，不同化合物中的相同官能团的出峰位置相 对固定，可用于确定分子中含有哪些官能团。
C=C 8～12 1620～1680
C―C 4～6 700～1200
②成键原子的质量m1或m2↓，则 ↑。例如：
化学键
C―H
C―N
C―O
σ/ cm-1
2853～2960
1180～1360
1080～1300
红外光谱和紫外光谱的区别
影响峰位置变化的因素
分子内基团的红外吸收会受到邻近基团及整个分子其他部
3310-3300
较强
一取代 2140-2100弱 非对称二取代2260-2190弱
对称 无
C-H弯析
700-600 强
芳烃 取代芳烃
3110-3010中
同芳烃
1600中 1500强
1580弱 1450弱-无
同芳烃
红外光谱和紫外光谱的区别
670弱 倍频 2000-1650
一取代770-730， 710-690强
红外与紫外光谱
１ 电磁波
❖电磁波是电磁场的一种运动形态，这种运动以光速C 在空间行进。具有波粒二象性。
❖波动性：可用波长λ、频率ν或波数σ来描述。
ν=
C λ
= Cσ
❖微粒性：可用光量子的能量来描述。
E = hν
普朗克常数h = 6.62红外6光×谱1和紫0外－光3谱4的区J别·s。
❖波长不同的电磁波性质不同，根据电磁波的波长划分 为几个不同的区域。
红外光谱和紫外光谱的区别
吸收 振 峰动
化合物
C-H拉伸 （或伸缩）
C=C，CC，C=C-C=C
苯环(拉伸或伸缩)
C-H弯曲
1680-1620 强
1000-800
烯烃
>3000 （中） 3100-3010
RCH=CH2
R2C=CH2 顺RCH=CHR 反RCH=CHR
1645（中） 910-905强 995-985强
红外光谱和紫外光谱的区别
红外光谱
❖红外光谱的作用：确定化合物中官能团的存在，确定 两个化合物是否相同。红外光谱和紫外光谱的区别
１ 分子的振动与红外吸收
(1) 分子的振动 ❖近似的用弹簧连接小球的机械模型来表示；
❖用Hooke定律来近似的描述。
1 2
k( 1 m1
+
1 m2)
❖键能增大，键长缩短，力常数k增大。
例如:
O
O
RCR
1715 cm-1 红外光谱和紫外光谱的区别
R C Cl
1780 cm-1
3. 共轭效应
由于邻近原子或基团的共轭效应使原来基团中双键性质减弱,从 而使力常数减小,使吸收频率降低.
例如:
O R C R 1715cm-1
O C C C R 1665-1685
4. 键张力的影响
主要是环状化合物环的大小不同影响键的力常数,使环内或环上 基团的振动频率发生变化.具体变化在不同体系也有不同. 例如:
②指纹区：波数在1500~650cm-1间的低频区，吸收峰主 要是C—C、C—N、C—O单键的伸缩振动和各种键的弯 曲振动产生的。指纹区吸收峰大多与整个分子的结构密 切相关。
红外光谱和紫外光谱的区别
若将频率采用波数表示，Hooke’s rule则可表示为：
(2)
式中： k— 化学键的力常数； m —成键原子的质量。
分的影响,也会因测定条件及样品的物理状态而改变.所以同一基
团的特征吸收会在一定范围内波动. 1. 成键轨道类型
例如:
CCH 2 8 5 0 -3 0 0 0
CCH 3 1 0 0 -3 0 0 0
CCH ~ 3 3 0 0
2. 诱导效应: 由于邻近原子或基团的诱导效应的影响使基团中电
荷分布发生变化,从而改变了键的力常数,使振动频率发生变化.
*环丙烷的C-H伸缩频率在3030 cm-1，而开链烷烃的C-H伸缩频 率在3000 cm-1以下。
红外光谱和紫外光谱的区别
重要官能团的红外特征吸收
吸收 振 峰动
化合物
C-H拉伸（或伸缩）
烷烃
2960-2850cm-1
C-H弯曲
-CH2-, 1460cm-1 -CH3 , 1380cm-1
异丙基，两个等强度的峰 三级丁基，两个不等强度的峰
红外光谱和紫外光谱的区别
❖分子的振动方式 ①伸缩振动：
对称伸缩
红外光谱和紫外光谱的区别
不对称伸缩
②弯曲振动： 面内弯曲
面外弯曲
剪式振动
平面摇摆
非平面摇摆 红外光谱和紫外光谱的区别
扭曲振动
❖每一种振动方式，都有固定的吸收频率。 ❖当E2-E1 = hν时，红外线才能被吸收，因此同一基团 总是在一个特定的范围内产生吸收峰。
1653（中） 1650（中） 1675（弱）
895-885强 730-650弱且宽 980-965强
三取代
1680（中-弱）
840-790强
四取代 无 四取代
1670（弱-无）
无
共轭烯烃 与烯烃同
向低波数位移，变宽
与烯烃同
红外光谱和紫外光谱的区别
吸收峰
振 动
化合物
炔烃
C-H拉伸 C=C，CC，C=C-C=C （或伸缩） 苯环