红外光谱示例讲义
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红外光谱谱图分析讲课文档
第35页，共55页。
10.请根据所给质谱图(10C,下页)及红外光 谱(图10D, 次下页)推导结构式 • （ 1）M/Z=120，低分辨质谱数据
得→ C9H12 → r﹢db=4
• （2）质谱峰 39，51，65，77 典型苯环 类 ，不饱和度用完。
第36页，共55页。
10C
第37页，共55页。
2.已知C7H5NO及IR图(图2) ,推导结构式
(1) r＋db=6 (2) 3100芳香族，用去6个C ，只有5个H ，可
能为单取代苯 (3) 剩下1个C ，1个O ，1个N (4) 2260和2242 为 -N=C=O异相伸缩振动 (5) 1601,1590(shoulder)，1510苯环骨架伸缩 (6) 751，686 单取代苯特征（苯的CH 非平面
(2) r﹢db=2，故无苯，IR亦证明无3100-3000 (3) IR 强1715峰, (C=O), 已用去1个不饱和度 (4)无1675-1645, 无C=C(且3000以上无峰),
只能环烷烃
第40页，共55页。
图11A
第41页，共55页。
图11B
第42页，共55页。
图11C 氢谱积分面积 比为 3:1
第30页，共55页。
（4）1605苯环骨架伸缩，与 (NH2)重 ，
故宽峰
1500, 1450 苯环骨架伸缩 （5）2550, （SH）有-SH （6）剩下4个H，只能双取代苯 （7）750 邻位取代苯中=CH 面外变角；
NH2面外弯曲，故宽峰
（8）2800-3000无峰, 无1460和1380，
变角振动）
第11页，共55页。
第12页，共55页。
(7)1452，1385 -N=C=O同相面内伸缩
10.请根据所给质谱图(10C,下页)及红外光 谱(图10D, 次下页)推导结构式 • （ 1）M/Z=120，低分辨质谱数据
得→ C9H12 → r﹢db=4
• （2）质谱峰 39，51，65，77 典型苯环 类 ，不饱和度用完。
第36页，共55页。
10C
第37页，共55页。
2.已知C7H5NO及IR图(图2) ,推导结构式
(1) r＋db=6 (2) 3100芳香族，用去6个C ，只有5个H ，可
能为单取代苯 (3) 剩下1个C ，1个O ，1个N (4) 2260和2242 为 -N=C=O异相伸缩振动 (5) 1601,1590(shoulder)，1510苯环骨架伸缩 (6) 751，686 单取代苯特征（苯的CH 非平面
(2) r﹢db=2，故无苯，IR亦证明无3100-3000 (3) IR 强1715峰, (C=O), 已用去1个不饱和度 (4)无1675-1645, 无C=C(且3000以上无峰),
只能环烷烃
第40页，共55页。
图11A
第41页，共55页。
图11B
第42页，共55页。
图11C 氢谱积分面积 比为 3:1
第30页，共55页。
（4）1605苯环骨架伸缩，与 (NH2)重 ，
故宽峰
1500, 1450 苯环骨架伸缩 （5）2550, （SH）有-SH （6）剩下4个H，只能双取代苯 （7）750 邻位取代苯中=CH 面外变角；
NH2面外弯曲，故宽峰
（8）2800-3000无峰, 无1460和1380，
变角振动）
第11页，共55页。
第12页，共55页。
(7)1452，1385 -N=C=O同相面内伸缩
红外光谱(最全最详细明了)课件
THANKS
感谢观看样ຫໍສະໝຸດ 制备固体样品液体样品
气体样品
注意事项
研磨成粉末，与KBr混合 压片或涂在ZnSe窗片上
。
稀释在适当的溶剂中， 涂在CaF2或ZnSe窗片
上。
通过干燥管进入光谱仪 。
避免样品中的水分和二 氧化碳干扰，确保样品
纯净。
实验操作
打开红外光谱仪电源，预热 稳定。
调整仪器至最佳状态，如光 路对中、调零等。
对实验操作的要求
总结词
红外光谱实验操作需要一定的技巧和经验，以确保结 果的准确性和可靠性。
详细描述
红外光谱实验涉及到样品的制备、仪器操作和谱图解析 等多个环节。每个环节都需要一定的技巧和经验，以确 保结果的准确性和可靠性。例如，在样品的制备过程中 ，需要选择合适的制样方法，以获得均匀、平整的样品 ；在仪器操作中，需要正确设置参数，以保证谱图的质 量；在谱图解析中，需要具备丰富的经验和专业知识， 以准确解析谱图特征。因此，进行红外光谱实验的人员 需要经过专业培训和实践经验的积累。
红外光谱(最全最详细 明了)课件
contents
目录
• 红外光谱基本原理 • 红外光谱与分子结构的关系 • 红外光谱的应用 • 红外光谱实验技术 • 红外光谱的局限性
01
红外光谱基本原理
红外光谱的产生
分子振动
分子中的原子或分子的振动，导致偶 极矩变化。
偶极矩变化
辐射吸收
分子吸收特定波长的红外光，导致振 动能级跃迁。
02
01 03
放入样品，记录光谱。
实验结束后，关闭仪器，清 理样品。
04
05
注意事项：保持室内温度和 湿度的稳定，避免仪器受到
红外光谱讲义
能级 v2 v1 转动能级跃迁 5 4 3 2 1 0 v0 v2 v1 振动能级跃迁 v0 E1
电子能级跃迁
E0
E = hn 其中 h 为普朗克常数 (6.626 × 10-34 焦耳· 秒） n 为频率
Polarizability——极化率 Polarity——极性 (related to dipole moment) 红外非活性 拉曼活性 Polarizability change 红外活性 拉曼非活性
可拆液体池，用 于非挥发性样品
密封液体池，用 于挥发性样品
气体样品制样
• 气体样品的测定：气体池
气体池：5cm光程（左）；10cm光程（右）
• 傅立叶变换红外光谱仪(Fourier Transform IR Spectrometer）：用干涉仪代替色散装置
– 70年代傅立叶变换光谱仪
2.2.1 傅立叶变换红外谱仪的结构
干涉仪 He-Ne 准直激光 光源
检测器
样品室
检测器检测到的干涉图
v1
v2 v3
A’(v2)
A(v1)
强度
红外光谱
瑞利散射
反斯托克斯
斯托克斯
瑞利散射：比入射光强弱 1000到10000倍 拉曼散射：比瑞利散射弱 10000到100000倍
n0 拉曼频移
n
H H H
H O O H H
芳香环的取代类型——弯曲振动区
羧酸
官能团区
指纹区
芳环上C—H伸缩振动 羧基上O—H伸缩振动 可能的氢键作用
波长 (mm)
0.15
波数 (cm-1)
0
12,800 4000
4000 3750 3500 3250 3000 2750 2500 2250 2000 1750 1500 1250 1000 750 Polyethylene
电子能级跃迁
E0
E = hn 其中 h 为普朗克常数 (6.626 × 10-34 焦耳· 秒） n 为频率
Polarizability——极化率 Polarity——极性 (related to dipole moment) 红外非活性 拉曼活性 Polarizability change 红外活性 拉曼非活性
可拆液体池，用 于非挥发性样品
密封液体池，用 于挥发性样品
气体样品制样
• 气体样品的测定：气体池
气体池：5cm光程（左）；10cm光程（右）
• 傅立叶变换红外光谱仪(Fourier Transform IR Spectrometer）：用干涉仪代替色散装置
– 70年代傅立叶变换光谱仪
2.2.1 傅立叶变换红外谱仪的结构
干涉仪 He-Ne 准直激光 光源
检测器
样品室
检测器检测到的干涉图
v1
v2 v3
A’(v2)
A(v1)
强度
红外光谱
瑞利散射
反斯托克斯
斯托克斯
瑞利散射：比入射光强弱 1000到10000倍 拉曼散射：比瑞利散射弱 10000到100000倍
n0 拉曼频移
n
H H H
H O O H H
芳香环的取代类型——弯曲振动区
羧酸
官能团区
指纹区
芳环上C—H伸缩振动 羧基上O—H伸缩振动 可能的氢键作用
波长 (mm)
0.15
波数 (cm-1)
0
12,800 4000
4000 3750 3500 3250 3000 2750 2500 2250 2000 1750 1500 1250 1000 750 Polyethylene
红外光谱(IR)讲义
6
红外光谱(IR)讲义 Chem.—08— （1） 全体班委整理， 请勿外传！
2.4.3 常见基团的特征频率
7
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8
红外光谱(IR)讲义 Chem.—08— （1） 全体班委整理， 请勿外传！
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18
红外光谱(IR)讲义 Chem.—08— （1） 全体班委整理， 请勿外传！
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20
10
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11
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12
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13
红外光谱(IR)讲义 Chem.—08— （1） 全体班委整理， 请全体班委整理， 请勿外传！
第二章
红外光谱
２．１ 红外光及红外光谱 ２．１．２ 红外光谱仪
１、色散型红外光谱仪
色散型红外光谱仪结构示意图 1
红外光谱(IR)讲义 Chem.—08— （1） 全体班委整理， 请勿外传！
色散型红外光谱仪工作原理（零点平衡法）
14
红外光谱(IR)讲义 Chem.—08— （1） 全体班委整理， 请勿外传！
15
红外光谱(IR)讲义 Chem.—08— （1） 全体班委整理， 请勿外传！
16
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《红外光谱》PPT课件
HC=C
U 1
例3 某未知物分子式为C10H12O, 试根据其IR数 据3020(w)、2820、2720、1700、1610、1575、
1390、1365、830cm-1，推测其结构。
1
1
Ω 2 (2n4 n3 n1 2) 2 (210 12 2) 5
H3C
O
CHO
CH
CH
C3H7
H3C
1. 否定法
如果某个基团的特征频率 吸收区，找不到吸收峰，我们就判断 样品中部不存在该基团。 2. 肯定法
3. 否定法与肯定法结合
C9H10O
IR主要吸收峰：3060，3030，
2980，2920，1700，1600，
1580，
690cm-1。150120(，214935，1013720，) 7550，
Therefore, n = 8, m = 8
(2n 2) m 8 8 1 5
2
2
U 1 (2 8 8 2) 5 2
Compound A, with molecular formula C6H10, reacts with H2/Ni to give compound B, with molecular formula C6H12. The IR spectrum of compound A is provided. From this
Infrared Spectrometry
红外光谱
UV-Vis
IR
讲义P10-12
1 K 130.2 K (cm1) m1m2
2c
ห้องสมุดไป่ตู้
m1 m2
K：化学键的力常数（键能和键长） ：双原子的折合质量；m：相对原子质量；
红外光谱室实验讲义（红外辐射与黑体实验）
三、红外辐射源能量光谱分布测试（一）实验目的1. 了解测量红外辐射源能量光谱分布的意义2. 掌握测量红外辐射源能量光谱分布的方法3. 理解物体的温度与红外辐射能量的关系（二）实验原理红外辐射（俗称红外线）是波长在0.78～1000μm 的一段电磁波谱，是人眼看不见的光线，只有借助于仪器才能探测到并转换成人们可感受的信息，如数字、图像、曲线等。
凡温度在绝对零度以上的物体均能够发出红外辐射，其辐射的峰值波长与物体的温度有确定的关系：T b m =λ 式中 λm ——物体辐射的峰值波长T —— 物体的温度B —— 常数 （2898μm ·K ）此为辐射度学中的维恩位移定律，意为只要物体有温度，则一定有固定波长的辐射，自然界的物体温度如果在-40℃～3000℃（233K ～3273K ）范围，则根据上述公式，峰值辐射波长在0.88～12μm 之间，即人们通常所说的红外波段。
红外光谱仪器能将红外辐射源的辐射能量按波长的分布以曲线的形式给出。
我们可以清楚地看出一个红外辐射源在某个波长的相对辐射能量，进而可以验证维恩位移定律等红外辐射定律，并可以对红外辐射源进行深入的研究。
红外单色器的光学原理图如下图1 红外单色器光学原理图M1反射镜、M2准光镜、M3物镜，M4反射镜、M5 深椭球镜G 平面衍射光栅、S1入射狭缝、S2，S3出射狭缝、T 调制器入射狭缝、出射狭缝均为直狭缝，宽度范围0－2mm 连续可调，光源发出的光束进入入射狭缝1S ，1S 位于反射式准光镜2M 的焦面上，通过1S 射入的光束经2M 反射成平行光束投向平面光栅G 上，衍射后的平行光束经物镜3M 成像在2S 上。
（三）、实验仪器红外光栅光谱仪及配套附件；红外光源及驱动电源；电子稳压器；计算机及处理软件；打印机（四）、实验步骤首先按原理图检查各部分连接和摆放位置是否正确，经教师同意后，按下述步骤进行实验：1、打开红外辐射源的电源开关进行预热；2、打开计算机并进入相关程序，选定测量参数（相对强度、能量等），设置扫描波长范围、扫描间隔、幅度范围等参数；3、红外辐射源经预热达到稳定时，开始进行扫描，得到相应曲线；4、储测试结果，打印测试曲线；5、行相关计算，完成实验报告。
红外光谱谱图解析Ppt讲课文档
（1）两类基本振动形式
伸缩振动 亚甲基：
变形振动
亚甲基
202222//44//1133
第六页，共六十九页。
甲基的振动形式
伸缩振动 甲基：
对称
υs(CH3) 2870 ㎝-1
不对称
υas(CH3) 2960㎝-1
变形振动 甲基
202222//44//1133
对称δs(CH3)1380㎝-1
不对称δas(CH3)1460㎝-1
202222//44//1133
第四页，共六十九页。
２、为什么红外光谱图纵坐标的范围为4000~400 cm-1？
红外光波波长位于可见光波和微波波长之间0.75~1000μm（1μm=10-4 cm）范围。
0.75~2.5μm为近红外区 2.5~25μm为中红外区
25~1000μm为远红外区 2.5~15.4μm的中红外区应用最广
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第二页，共六十九页。
一、认识红外光谱图
202222//44//1133
第三页，共六十九页。
1、红外光谱图
峰强：Vs（Very strong）：很
强；s（strong）：强；
m（medium）：中强；
w（weak）：弱。
峰形：表示形状的为宽峰、尖峰、肩峰
、双峰等类型
常见的标准红外光谱图集有Sadtler红外谱图集、Coblentz学会 谱图集、API光谱图集、DMS光谱图集。
202222//44//1133
第十四页，共六十九页。
1、红外光谱信息区
常见的有机化合物基团频率出现的范围：4000 670 cm-1
依据基团的振动形式，分为四个区：
(1)4000 2500 cm-1 X—H伸缩振动区（X=O，N，C，S）
伸缩振动 亚甲基：
变形振动
亚甲基
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第六页，共六十九页。
甲基的振动形式
伸缩振动 甲基：
对称
υs(CH3) 2870 ㎝-1
不对称
υas(CH3) 2960㎝-1
变形振动 甲基
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对称δs(CH3)1380㎝-1
不对称δas(CH3)1460㎝-1
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２、为什么红外光谱图纵坐标的范围为4000~400 cm-1？
红外光波波长位于可见光波和微波波长之间0.75~1000μm（1μm=10-4 cm）范围。
0.75~2.5μm为近红外区 2.5~25μm为中红外区
25~1000μm为远红外区 2.5~15.4μm的中红外区应用最广
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第二页，共六十九页。
一、认识红外光谱图
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第三页，共六十九页。
1、红外光谱图
峰强：Vs（Very strong）：很
强；s（strong）：强；
m（medium）：中强；
w（weak）：弱。
峰形：表示形状的为宽峰、尖峰、肩峰
、双峰等类型
常见的标准红外光谱图集有Sadtler红外谱图集、Coblentz学会 谱图集、API光谱图集、DMS光谱图集。
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第十四页，共六十九页。
1、红外光谱信息区
常见的有机化合物基团频率出现的范围：4000 670 cm-1
依据基团的振动形式，分为四个区：
(1)4000 2500 cm-1 X—H伸缩振动区（X=O，N，C，S）
红外光谱分析全解课堂PPT
红外分光光度计测量分辨率主要决定于狭缝的宽 度，光谱狭缝宽度愈小，仪器的分辨率愈好。所以为 提高仪器的分辨率，应尽可能使狭缝的宽度小。
29
图4-16是聚苯乙烯膜C—H伸缩振动吸收区分辨率与狭 缝宽度的关系。由于狭缝宽不仅分辨率降低，而且谱带形 状和强度也发生变化。
30
2．测量准确度 指仪器记录的样品真实透过度的准确程度。影响测
由于检测器产生的信号很微小，因此，必须将信 号放大，才能记录成红外光谱。
28
三、红外分光光度计的操作性能及影响因素
1．分辨率 分辨率是仪器的重要性能之一，它表示仪器分开
相邻光谱波数（或波长）的能力。普通红外分光光度 计的分辨率至少应为2cm-1或1cm-1，更精密的仪器， 如付里叶变换光谱仪的分辨率可达到0.1cm-1，甚至 更小。
振动光谱分类
定义： 所谓振动光谱是指物质由于吸收了能量而引
起其分子或原子内部基团振动的能量改变所产生 的光谱。 分类：
主要包括红外吸收光谱和激光拉曼光谱。 如果用的光源是红外光谱范围，即0.781000µm，就是红外吸收光谱。如果用的是强单色 光，例如激光，产生的是激光拉曼光谱。
1
第一节 红外光谱的基本原理
9
（5）谱带的划分：
10
11
高岭石{Al4[Si4O10](OH)8 }红外吸收光谱
透过率/%
80 70 60 50 40 30 20 10
0 -10
4000
3500
3000
2500
2000
波 数/cm-1
1500
1000
80 70 60 50 40 30 20 10 0 -10 500
12
三、红外光谱产生的原理
光源 单色器 检测器 电子放大器 记录系统
29
图4-16是聚苯乙烯膜C—H伸缩振动吸收区分辨率与狭 缝宽度的关系。由于狭缝宽不仅分辨率降低，而且谱带形 状和强度也发生变化。
30
2．测量准确度 指仪器记录的样品真实透过度的准确程度。影响测
由于检测器产生的信号很微小，因此，必须将信 号放大，才能记录成红外光谱。
28
三、红外分光光度计的操作性能及影响因素
1．分辨率 分辨率是仪器的重要性能之一，它表示仪器分开
相邻光谱波数（或波长）的能力。普通红外分光光度 计的分辨率至少应为2cm-1或1cm-1，更精密的仪器， 如付里叶变换光谱仪的分辨率可达到0.1cm-1，甚至 更小。
振动光谱分类
定义： 所谓振动光谱是指物质由于吸收了能量而引
起其分子或原子内部基团振动的能量改变所产生 的光谱。 分类：
主要包括红外吸收光谱和激光拉曼光谱。 如果用的光源是红外光谱范围，即0.781000µm，就是红外吸收光谱。如果用的是强单色 光，例如激光，产生的是激光拉曼光谱。
1
第一节 红外光谱的基本原理
9
（5）谱带的划分：
10
11
高岭石{Al4[Si4O10](OH)8 }红外吸收光谱
透过率/%
80 70 60 50 40 30 20 10
0 -10
4000
3500
3000
2500
2000
波 数/cm-1
1500
1000
80 70 60 50 40 30 20 10 0 -10 500
12
三、红外光谱产生的原理
光源 单色器 检测器 电子放大器 记录系统
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A. 3300~3000 cm-1 C. 2400~2100 m-1
B. 3000~2700 cm-1 D. 1900~1650 cm-1
例10. 在苯的红外吸收光谱图中 (1) 3300～3000 cm-1处, 由 苯环C-H的伸缩 振动引起的吸收峰； (2) 1675～1400 cm-1处, 由 苯环C=C伸缩 振动引起的吸收峰； (3) 1000～650 cm-1处, 由 苯环C-H的弯曲振动 振动引起的吸收峰。
以下事实可以证明存在芳香环： （1）C-H吸收均在3000 cm-1以上； （2）在1620 cm-1，1500 cm-1有芳香化合物的骨架振动。
例4. 下列4组数据中，哪一组数据所涉及的红外光谱区能包括
O H2 H2
的吸收带（ B ）
H3C C C C H
A. 3000～2700 cm-1 1675～1500 cm-1 1475～1300 cm-1 B. 3000～2700 cm-1 1900～1650 cm-1 1475～1300 cm-1 C. 3300～3010 cm-1 1675～1500 cm-1 1475～1300 cm-1 D. 3300～3010 cm-1 1900～1650 cm-1 1475～1300 cm-1
例8. 某一化合物在UV光区无吸收，在红外光谱的官能团区出现如 下吸收峰：3400~3200 cm-1（宽而强），1400 cm-1，则该化合 物最有可能是（ B ）
A. 羧酸 B. 醇 C. 伯胺 D. 醚
例9.有一种含氮的药物，如用红外光谱判断它是否为腈类物质时， 主要依据的谱带范围为（ ） C
例1. 一个化合物的部分IR如图，其结构可能为（A）、（B）或 （C），问哪种结构可能给出这种光谱？为什么？
ν≡C-H答案：B Nhomakorabea无νC=O νC≡C
例2. 归属信号
1) 1751cm-1 2) 1710cm-1 3) 1667cm-1
O 2
O C CH3 O
1
O
3
例3. 下图（图11-2）是某化合物的IR光谱图，试问该化合物是芳 香族还是脂肪族？
例5. 一个含氧化合物的红外光谱图在3600～3200 cm-1有吸收峰, 下列化合物最可能的是（ A ）
A. CH3－CHOH－CH3 B. CH3－CO－CH3
C. CH3－CHO
D. CH3－O－CH2－CH3
例6. 已知某化合物不含氮，它的红外光谱中2240 ~ 2100 cm-1有吸 收峰，则该化合物可能是（ B ）
A. CH3CH2CH2CH3 B. CH3CH2CCH C. CH3CH2CH=CH2 D. CH3CH2C=CCH2CH3
例7. 某化合物在紫外光区270 nm处有一弱吸收带，在红外光区有 2820、2720、1725 cm-1吸收峰。则该化合物可能是（ A ）
A. 醛 B. 酮 C. 羧酸 D. 酯