影响红外吸收光谱和紫外吸收谱光谱的主要因素
请总结红外吸收光谱与紫外吸收光谱在原理以及应用上的共同点和区别
红外吸收光谱和紫外吸收光谱都是用来研究物质的光谱分析方法，它们在原理和应用上既有共同点，也有明显的区别。
共同点：
都是通过测量物质对特定波长光的吸收来研究物质的性质和结构。
都可以提供关于物质分子内部结构和化学键信息。
都可以用于研究分子振动、旋转等动态性质。
都是光谱分析方法，可以用于物质的定性和定量分析。
区别：
原理不同：红外吸收光谱是利用物质分子对红外光的吸收来研究物质的结构和化学键信息，而紫外吸收光谱则是利用物质分子对紫外光的吸收来研究物质的电子结构和化学键信息。
波长范围不同：红外吸收光谱的波长范围在0.7-50微米之间，而紫外吸收光谱的波长范围在0.1-3微米之间。
应用范围不同：红外吸收光谱主要用于研究有机化合物、聚合物、无机化合物等，而紫外吸收光谱则主要用于研究有机化合物、聚合物、金属配合物等。
灵敏度不同：红外吸收光谱的灵敏度较低，需要较大的样品量才能得到明显的谱图，而紫外吸收光谱的灵敏度较高，可以检测到较小的样品量。
分辨率不同：红外吸收光谱的分辨率较高，可以区分不同的化学键和官能团，而紫外吸收光谱的分辨率较低，难以区分不同的化学键和官能团。
总之，红外吸收光谱和紫外吸收光谱都是非常重要的光谱分析方法，它们在原理和应用上既有共同点，也有明显的区别。
紫外吸收光谱与红外吸收光谱
共轭烯烃（不多于四个双键）p p*跃迁吸收峰位置可由伍德
沃德——菲泽 规则估算。 max= 基+nii 基-----是由非环或六环共轭二烯母体决定的基准值； 无环、非稠环二烯母体： 基=217 nm
2020/10/25
异环（稠环）二烯母体：
基=214 nm
同环（非稠环或稠环）二烯母体：
基=253 nm
niI : 由双键上取代基种类和个数决定的校正项
(1)每增加一个共轭双键 +30
(2)环外双键
+5
(3)双键上取代基：
酰基（-OCOR） 0 卤素（-Cl，-Br） +5
烷基（-R）
+5 烷氧基（-OR） +6
2020/10/25
（3）羰基化合物共轭烯烃中的 p → p*
1．紫外—可见吸收光谱
有机化合物的紫外—可见吸收光谱是三种电子跃迁的结果：
σ电子、π电子、n电子。
s*
HC O
s
Hp
n
p*
K
R
E
E,B
n
p
分子轨道理论：成键轨道—反键轨道。
s
当外层电子吸收紫外或可见辐射后，就从基态向激发态(反
键轨道)跃迁。主要有四种跃迁所需能量ΔΕ大小顺序为：
n→π＊ < π→π＊ < n→σ＊ < σ→σ＊
① Y=H,R n → s* 150-160nm p → p* 180-190nm
p* KR K
ห้องสมุดไป่ตู้
n → p* 275-295nm
②Y= -NH2,-OH,-OR 等助色基团 p
波谱解析试题及答案
波谱解析试题及答案【篇一：波谱分析期末试卷】＞班级：姓名：学号：得分：一、判断题（1*10=10 分）1、分子离子可以是奇电子离子，也可以是偶电子离子。
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（）2、在紫外光谱分析谱图中,溶剂效应会影响谱带位置,增加溶剂极性将导致k 带紫移,r带红移。
... ⋯⋯. ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（）4、指纹区吸收峰多而复杂,没有强的特征峰,分子结构的微小变化不会引起这一区域吸收峰的变化。
............................................ ⋯（.. ）5、离子带有的正电荷或不成对电子是它发生碎裂的原因和动力之一。
....... （）7、当物质分子中某个基团的振动频率和红外光的频率一样时，分子就要释放能量，从原来的基态振动能级跃迁到能量较高的振动能级。
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯（）8、红外吸收光谱的条件之一是红外光与分子之间有偶合作用，即分子振动时，其偶极矩必须发生变化。
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.. ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.（）9、在核磁共振中，凡是自旋量子数不为零的原子核都没有核磁共振现象。
（）10、核的旋磁比越大，核的磁性越强，在核磁共振中越容易被发现。
⋯⋯⋯（）二、选择题（2*14=28 分）2.a．小 b. 大c．100nm 左右 d. 300nm 左右2、在下列化合物中，分子离子峰的质荷比为偶数的是⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（）a.c9h12n2b.c9h12noc.c9h10o2d.c10h12o3 、质谱中分子离子能被进一步裂解成多种碎片离子，其原因是⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.. （）a. 加速电场的作用。
b. 电子流的能量大。
c. 分子之间相互碰撞。
d.碎片离子均比分子离子稳定。
a ．苯环上有助色团 b. 苯环上有生色团c ．助色团与共轭体系中的芳环相连 d. 助色团与共轭体系中的烯相连5、用紫外可见光谱法可用来测定化合物构型,在几何构型中, 顺式异构体的波长一般都比反式的对应值短,并且强度也较小,造成此现象最主要的原因是... ⋯ ....... （.）.a．溶剂效应 b. 立体障碍c．共轭效应 d. 都不对6 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.（. ） a ．屏蔽效应增强，化学位移值大，峰在高场出现;b. 屏蔽效应增强，化学位移值大，峰在低场出现;c ．屏蔽效应减弱，化学位移值大，峰在低场出现;d. 屏蔽效应减弱，化学位移值大，峰在高场出现;7 、下面化合物中质子化学位移最大的是⋯⋯⋯⋯⋯⋯... ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯. ⋯.（. ）a．ch3cl b. 乙烯c．苯 d. ch3br 8、某化合物在220 —400nm 范围内没有紫外吸收，该化合物可能属于以下化合物中的哪一类？⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.. （）a．芳香族类化合物 b. 含双键化合物c．醛类 d.醇类9、核磁共振在解析分子结构的主要参数是..... a ．化学位移 b. 质荷比..)..c．保留值 d. 波数10、红外光谱给出的分子结构信息是⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.. （）a．骨架结构 b.连接方式 c ．官能团 d.相对分子质量11、在红外吸收光谱图中，2000-1650cm-1 和900-650 cm-1 两谱带是什么化合物的特征谱带...... ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯a ．苯环 b. 酯类 c ．烯烃 d. 炔烃12 、在红外吸收光谱图中 ,下列数据哪一组数据能说明某化合物中含 有苯环 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ .. .............................. ............. （ ） a 30002700 cm-1 3100 ～3000 cm-11100 ～ 1000 b 1650 1450 cm-1 3100 ～3000 cm-11100 ～ 1000c 16501450 cm-3100 ～ 3000cm-1 900 ～ 650 cm-d 3000 2700 cm-1 2000 ～ 1750 cm-1 650 cm-1 13 、在 1h 核磁共振中 ,苯环上的质子由于受到苯环的去屏蔽效应 学位移位于低场 , 其化学位移值一般为 ................................................ ..（ ）a ． 1 ～ 2 b. 3 ～ 4c ．5 ～ 6 d. 7 ～ 814 、下列基团不属于助色团的 是 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ... ⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ................................ （ ） a ．— nh2b. —no2 c ． — or d. — cooh三、填空题（除第三小题 2 分，其余 1 分，共 10 分） 1 、在红外吸收光谱中，分子的振动形式可分为两大类。
影响紫外光谱的因素
助色团：某些基团本身不能吸收可见光波， 但它与一定的发色团相连时，可使发色团所产生的 吸收峰向长波位移，颜色加深（助色效应） ，同时使吸收 强度也增加，这些基团称为助色团。 常见的助色团有 -OH 、 -NH2 、 -OR 、 -NR2 、 -SR 、-X 等 特点：助色团一般是带有p电子的基团。例如：
三、影响紫外光谱的因素
1、发色团与助色团对λmax的影响 发色团：是指在可见光谱区有吸收、含有π键的不饱和 基团(能产生颜色的基团)。 π→ π* , n→ π*跃迁一般在此区域， 因此,在紫外光谱中发色团主要是指那些 具有不饱和键或不饱和键上连有杂原子的基团，
C=C
、 C=O 、
O C=N- 、 -N=N- 、 -N
*
Eo
* *
E Eo
*
E
n n n* 跃迁
* 跃迁
例：异亚丙基丙酮
O CH3 C C H C CH3 CH3
溶剂效应对丙酮紫外吸收的影响
1-己烷
2-95%乙醇
3-水பைடு நூலகம்
苯在1环己烷 2乙醇中
非极性溶剂中可以观察到清晰的精细结构峰
B、溶剂PH值对光谱的影响
NH 2 H+ OH + NH 3
红移与蓝移；增色效应与减色效应
有机化合物的吸收谱带常 常因引入取代基或改变溶 剂使最大吸收波长λmax和 吸收强度发生变化:
λ max向长波方向移动
称为红移，向短波方向移 动称为蓝移 (或紫移)。 吸收强度即摩尔吸光系数ε增大或减 小的现象分别称为增色效应或减色效 应，如图所示。
2、共轭体系对λmax的影响 共轭双键，可以使吸收峰红移，吸收强度增加。 共轭双键数目越多，吸收峰红移越显著。
仪器分析课程考试填空题题库
仪器分析课程考试填空题题库1.原子吸收光谱是线状光谱2.热导池检测器是一种浓度型检测器3.在气固色谱中各组份在吸附剂上分离的原理是各组份的吸附能力不一样4.用原子吸收光度法分析时，灯电流太高会导致谱线变窄下降。
5.用气相色谱法定量分析样品组分时，分离度至少为：1.06.液相色谱中通用型检测器是示差折光检测器7.在原子吸收光谱法中，要求标准溶液和试液的组成尽可能相似，且在整个分析过程中操作条件应保不变的分析方法是标准曲线法8.下列因素中,对色谱分离效率最有影响的是柱温9.柱效率用理论塔板数n或理论塔板高度h表示，柱效率越高，则n越大，h越小10.下列化合物中，同时有 n→π*，π→π*，σ→σ*跃迁的化合物是丙酮11.红外吸收光谱的产生是由于分子振动-转动能级的跃迁12.可以消除原子吸收法中的物理干扰的方法是采用标准加入法13.热导池检测器的工作原理是基于各组分的热导系数不同14.荧光分析法的灵敏度通常比吸收光度法的灵敏度高15.紫外-可见吸收光谱主要决定于分子的电子能级跃迁16.在原子吸收分光光度法中，从玻兹曼分布定律可以看出温度越高，激发态原子数越多17.用电位法测定溶液的pH值时，电极系统由玻璃电极与饱和甘汞电极组成，其中玻璃电极是作为测量溶液中氢离子活度的指示电极18.原子吸收光谱法是基于气态原子对光的吸收, 其吸光度与待测元素的含量成正比，即符合朗伯-比尔定律19.原子发射光谱分析法可进行定性、半定量和定量分析。
20.质谱分析有很广泛的应用，除能测定物质的相对分子量外，还用于结构与定量分析21.可做红外分光光度计光源的为硅碳棒22.振动转动能级跃迁的能量相当于红外光23.在符合朗伯－比尔定律的范围内，有色物的浓度、最大吸收波长、吸光度，三者的关系是减小、不变、减小24.连续监测去离子水的质量，下列哪种技术最为方便？电导电极25.在中药现代化研究中，分析效率最高的仪器是LC-MS26.在气相色谱法中，用于定性的参数是保留时间27.在石墨炉原子吸收光谱法中应该选用的保护气为：氩气28.用色谱法进行定量分析时，要求混合物中每一个组分度出峰的是：归一化法29.用离子选择性电极进行测量时，需用磁力搅拌器搅拌溶液，这是为了提高电极的响应速度30.气相色谱中可以用于定性分析的检测器是质谱31.原子发射光谱定量分析中，哪种光源准确度最好?电感耦合等离子体32.在2H++2e==H2反应中，过电位最大的电极材料为滴汞电极33.化学位移是由于核外电子云的屏蔽作用所引起的共振时磁场强度的移动现象。
影响紫外可见吸收光谱的因素
谱线解析的方法包括光谱积分法、 光谱拟合法和光谱解析法等。
谱图解析
01
谱图解析是通过分析光谱图的整体特征，确定待测 物质的整体组成和结构。
02
谱图解析需要综合考虑光谱的波长、强度、形状等 信息，以及待测物质的物理和化学性质。
03
谱图解析的方法包括光谱聚类分析、光谱模式识别 和光谱图像处理等。
谢谢观看
样品保存
01
样品保存条件如温度、湿度、光照等也会影响紫外可见吸收光 谱的测定结果。
02
某些样品在长时间保存过程中会发生降解或氧化，导致光谱发
生变化。
为减小样品保存对光谱的影响，应选择适当的保存条件，并尽
03
快进行光谱分析。
05
光谱解析方法
谱线识别
01
02
03
谱线识别是光谱解析的 基础，通过对比已知光 谱和待测光谱，确定待 测物质中存在的元素和
压强
压强对紫外可见吸收光谱的影响主要 体现在光吸收强度和光谱位移上。随 着压强的增加，气体分子的平均自由 程减小，导致光谱的红移。
压强对光谱的影响程度取决于气体分 子的性质和压强范围。在较高压强下， 气体分子的振动和转动能级跃迁频率 增加，导致光谱位移向短波方向。
溶剂
溶剂对紫外可见吸收光谱的影响主要体现在光谱形状、位 移和强度上。不同溶剂的极性和介电常数不同，导致分子 内和分子间的相互作用力不同，从而影响光谱的形状和位 移。
分子结构
共轭体系
共轭分子具有较宽的π电子共轭体 系，能够吸收较长波长的光。
取代基的影响
取代基的性质和数量影响π电子的 共轭程度，从而影响吸收峰的位置。
晶体结构
晶格间距
晶格间距影响光子在晶体中的传播速度，从而影响吸收光谱的波长。
影响红外光谱吸收频率的因素
影响红外光谱吸收频率的因素红外光谱是一种常用的分析技术，广泛应用于化学、物理、材料科学等领域。
红外光谱的吸收频率取决于分子的振动和转动模式，因此与分子的结构和化学键以及环境条件等因素相关。
以下是影响红外光谱吸收频率的主要因素：1. 分子的共振和吸收频率：分子在红外光谱中主要表现为振动和转动的模式。
不同的化学键和分子结构会导致不同的振动频率。
例如，C-H 键的伸缩振动通常出现在3000-3100 cm-1的频率范围内，C=O键的伸缩振动通常出现在1700-1800 cm-1的频率范围内。
2.电性：分子的极性和电性会影响其红外光谱的吸收行为。
极性分子通常会在较低频率范围内出现强烈的吸收峰，而非极性分子则在较高频率范围内显示吸收。
3.分子中的共振结构：分子中的键和官能团之间的相互作用会影响红外光谱的吸收频率。
共轭体系中的分子可以通过共振结构引起红外光谱的变化。
4.氢键：氢键是分子间或分子内的一种特殊相互作用力，它可以引起红外光谱的频率变化。
氢键通常会导致拉伸振动和弯曲振动频率的红移。
5.溶剂效应：溶剂可以通过与分子进行氢键或其他相互作用来改变分子的振动和转动特性，从而影响红外光谱。
溶剂效应通常会导致红外光谱吸收峰的位置和强度的变化。
6.温度和压力：温度和压力可以改变分子的振动和转动能级，从而影响红外光谱的吸收频率。
随着温度的升高或压力的增加，振动能级会发生变化，导致红外光谱的吸收频率发生偏移。
7.结晶和分子排列：分子的结晶状态和排列方式也会影响红外光谱的吸收频率。
晶格效应和分子间相互作用会导致红外光谱的吸收峰位置和强度的变化。
总之，红外光谱的吸收频率受到分子的振动和转动模式、分子极性、共振结构、氢键、溶剂效应、温度和压力、以及分子的结晶状态和排列方式等因素的影响。
这些因素都可以通过红外光谱技术来分析和研究，为科学研究和工业应用提供重要的信息。
有机化合物波谱分析
记忆方法 取代基 供电基团 o m p 之和
-OH（或-OCH3）
-R 吸电基团 -COR
-0.5
-0.2 +0.6
-0.1
-0.1 +0.1
-0.4
-0.2 +0.3
-1.0
-0.5 +1.0
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一、1H-NMR（氢核磁共振） 2、峰面积与氢核数目
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一、1H-NMR（氢核磁共振） 3、峰的裂分与偶合常数
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化学等价核
通过对成操作（绕对称轴旋转、通过对称面、对称中 心反映，绕更迭对称轴旋转）或快速机制，位置可以互换， 这些核称为化学位移等价核。 1、等位质子； 2、对映异位质子； 3、非对映异位质子；
磁等价（磁等同）核
在化学等价基础上，若它们对偶合系统内其它任何一个 原子以相同大小偶合（空间结构），则为磁等价核。
uC=O 1675cm-1
uOH 3365cm-1
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影响IR吸收的因素 二、空间效应（steric effect）
（4）环张力
16
影响IR吸收的因素 二、空间效应（steric effect）
（4）环张力
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影响IR吸收的因素
三、氢键效应（hydrogen bond effect）
形成分子内氢键，谱带变宽，波数降低，但强度基本不增。 ∵形成氢键，使-O—H+键拉长，偶极矩增增加
123.9
117.7 115.7
123.0
65
化合物 3
66
67
68
6.80(1H,d,J=8.4Hz) 7.02(1H,d,J=8.4Hz)
10.13(1H,s)
9.37(1H,s)
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影响基团频率位移的因素大致可分 为内部因素和外部因素。
• 内部因素： • 1. 电子效应 包括诱导效应、共轭效应和中 介效应，它们都是由于化学键的电子分布 不均匀引起的。
（1）诱导效应
由于取代基具有不同的电负性，通过静电诱导作 用， • 引起分子中电子分布的变化。从而改变了键力常 数，使基团的特征频率发生了位移。 例如，一般 电负性大的基团或原子吸电子能力强，与烷基酮 羰基上的碳原子数相连时，由于诱导效应就会发 生电子云由氧原子转向双键的中间，增加了C=O 键 的力常数，使 C=O 的振动频率升高，吸收峰向高 波数移动。随着取代原子电负性的增大或取代数 目的增加，诱导效应越强，吸收峰向高波数移动 的程度越显著。 •
3. 振动耦合
• 3. 振动耦合 当两个振动频率相同或相近的基团相邻具有一 公共原子时，由于一个键的振动通过公共原子使另一个键的 长度发生改变，产生一个“微扰”，从而形成了强烈的振动 ! 相互作用。其结果是使振动频率发生感变化，一个向高频 移动，另一个向低频移动，谱带分裂。振动耦合常出现在一 些二羰基化合物中，如，羧酸酐。
影响红外吸收光谱和紫外吸收谱光谱的主 要因素
2011级化师 张向红 20114061004
1.5.1 立体效应
一、 顺反异构
例：顺式和反式1，2二苯代乙烯的λmax不同。
这是因为： 顺式1，2-二苯代乙烯的两个苯环由于空间位阻，使苯环和乙烯双 键的共平面性减小；而反式 1 ，2- 二苯代乙烯的两个苯环和乙烯双键 共平面。
（2）中介效应（M 效应）
（2）中介效应（M 效应）当含有孤对电子的原子（O、S、N
等）与具有多重键的原子相连时，也可起类似的共轭作用， 称为中介效应。由于含有孤对电子的原子的共轭作用，使 C=O 上的电子云更移向氧原子，C=O 双键的电子云密度平均 化，造成 C=O 键的力常数下降，使吸收频率向低波数位移。 对同一基团，若诱导效应和中介效应同时存在，则振动频率 最后位移的方向和程度，取决于这两种效应的结果。当诱导 效应大于中介效应时，振动频率向高波数移动，反之，振动 频率向低波数移动。
• 在溶液中测定光谱时，由于溶剂的种类、 溶剂的浓度和测定时的温度不同，同一种 物质所测得的光谱也不同。通常在极性溶 剂中，溶质分子的极性基团的伸缩振动频 率随溶剂极性的增加而向低波数方向移动 ，并且强度增大。因此，在红外光谱测定 的 → * 共轭不如反式1，2-二苯代 乙烯的完全，即顺式 → * 跃迁所需能量较高。
反式1，2-二苯代乙烯的λmax和εmax 一般比顺式1，2-二苯代乙烯 的大。
这一特征可用于顺反异构体的鉴定。
1.5.2 互变异构
互变异构体有不同的紫外吸收带位置。 例如：乙酰乙酸乙脂的酮-烯式互变异构体中，酮式异构体中的两个羰基没 有共轭，其n→π*跃迁最大吸收波长λmax＝272nm，但在烯醇式异构体中羰 基和乙烯的双键发生共轭，其π→π*跃迁最大吸收波长λmax＝243nm。 在极性溶剂（如水）中，由于酮式异构体可以和水分子缔合形成溶剂 氢键而增加其稳定性，所以，在极性溶剂中以酮式异构体为主。
• 溶剂的影响
一般溶剂极性增大， π —π*跃迁吸收带红移,n —π*跃迁吸收带蓝 移, 分子吸光后，成键轨道上的电子会跃迁至反键轨道形成激 发态。一般情况下分子的激发态极性大于基态。溶剂极性越大 ，分子与溶剂的静电作用越强，使激发态稳定,能量降低。即 π*轨道能量降低大于π轨道能量降低，因此波长红移。而产生n —π*跃迁的n电子由于与极性溶剂形成氢键，基态n轨道能量降 低大， n —π*跃迁能量增大，吸收带蓝移。
2 . 氢键的影响
• 2 . 氢键的影响氢键的形成使电子云密度平 均化，从而使伸缩振动频率降低。游离羧 酸的 C=O 键频率出现在 1760 cm-1 左右， 在固体或液体中，由于羧酸形成二聚体， C=O 键频率出现在 1700 cm-1 。 分子内氢 键不受浓度影响，分子间氢键受浓度影响 较大。
取代基的影响
•
给电子基带有未共用电子对的原子的基团。如-NH2, -OH等。 未共用电子对的流动性很大，能够和共轭体系中的π电子相 互作用引起永久性的电荷转移，形成p- π共轭，降低了能量 ， λmax红移。 共轭体系中引入吸电子基团，也产生π电子的永久性转移， λmax红移。 π电子流动性增加，吸收光子的吸收分数增加， 吸收强度增加。给电子基 与吸电子基同时存在时，产生 分子内电荷转移吸收， λmax红移， ε max 增加